高速平台_实验一《工件边缘检测及评估》.pdfVIP

高速转台工件边缘找线检测及评估

实验目的：

理解不同帧频对检测的意义，高速相机能够捕捉更多的图像细节。

实验内容：

1.搭建采集系统，保存不同帧频下的一系列工件图像。

2.分别对不同帧频下的一组图像进行检测。

3.对比不同帧频下的检测结果。

4.能够独立完成定位检测的算法。

实验设备：

PC机一台、相机CM3-U3-13Y3M-CS一台、镜头HS1614J、支架及高速转台、机械加工件

实验原理：

标定是一个离线操作过程，它的输入是棋盘靶标图像或由用户给定的N个标定点数据，输

出是相机成像模型的参数，如图5所示。标定工具的输出参数将作为反投影工具的输入。

标定工具首先建立空间平面到图像平面的成像模型，然后求解该成像模型的参数，以此确

定真实物理空间与图像像素空间之间的映射关系。根据这种映射关系我们才能在物体的图像尺

寸和真实尺寸之间建立正确有效的联系，才能最终实现空间层次上的测量，因此标定工具对于

二维几何测量具有十分重要的意义。如图6所示，标定工具建立空间平面到图像平面的成像模

型m=f(M,P)，其中m表示图像平面上的点，M表示空间平面上的点，P为相机成像模型的参

数向量。标定工具根据最优化理论求解模型参数P。

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实验操作步骤：

1、利用基础系统平台搭建知识，对高速实验平台进行系统搭建。如下图。

2、通过图像采集软件FlyCapture2，调节相机帧速，采集图像。

将帧率设置为150，参数设置如下。

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点击录像，

参数设置如下：

（1）filename内选择存储路径及名称。

（2）Savingopinion中选择需要获取图像帧数，如200。

（3）Imageformat选择图像存储格式（一般选择BMP格式）。

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点击右下角StartRecording开始采集图像。

同样的方法，将相机帧率设置为20，进行图像采集。

注：要保证不同帧率下曝光时间相同。

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3、运行图像处理软件中的FindLineDemo，进行图像找线处理。

（1）打开FindLineDemo，载入图像，设置找线参数：

a)在卡尺区域参数的卡尺数量中输入数量，卡尺数量越多，找线精度越高。

b)极性模式：选择单极性，只找一条边

c)边缘极性：根据卡尺的箭头方向所找线段区域灰度情况选择。

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通过鼠标移动将卡尺移至与线重合，如下图。

点击探测直线，在结果中查看角度，进行记录。

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分别将150fps及20fps中相邻几幅图像角度进行记录，进行统计。

150fps20fps

1-3.964°-29.221°

2-3.595°-26.616°

差值0.369°2.605°

实验结果：

从表中可以看出，高帧率（150fps）下采集的两张连续图像中直线的角度差值0.369°，很小，

而低帧率（20fps）下采集的张连