申请/专利权人：中国石油大学(华东)

申请日：2024-01-02

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117490571B

主分类号：G01B11/00

分类号：G01B11/00;G01B11/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2024.02.23#实质审查的生效;2024.02.02#公开

摘要：本发明属于油气开采视觉检测技术领域，尤其涉及一种镜像视觉测量系统双平面镜安装误差测量方法。本发明提供了一种镜像视觉测量系统双平面镜安装误差测量方法，该种镜像视觉测量系统双平面镜安装误差测量方法分两步标定了入射与反射结构光平面，基于此对双平面镜的六维度误差进行分析和量化，全面具体地测定了双平面镜的安装误差，有效提高视觉测量系统的测量精度，对管道系统油管接箍内部（内螺纹）测量技术的发展提供了强有力的技术支持。该镜像视觉测量系统双平面镜安装误差测量方法包括有如下步骤：建立双平面镜安装误差模型；分别对工业相机与结构光进行标定；判定双平面镜安装误差类型；对双平面镜安装误差进行量化。

主权项：1.一种镜像视觉测量系统双平面镜安装误差测量方法，其特征在于，包括有如下步骤：步骤（1）：建立双平面镜安装误差模型；所述步骤（1）具体可描述为：固定好工业相机、线激光器与双平面镜的位置，以入射结构光平面与双平面镜左右侧面之间的交点为原点，以线激光器的轴线为Z轴，以双平面镜相交棱线为Y轴，根据右手定则建立坐标系，得到激光源坐标；其中，线激光器光源至双平面镜相交棱线的距离为、双平面镜相交的棱线端点为，双平面镜的夹角为；双平面镜在空间中具有六个自由度，分别是沿X轴、Y轴、Z轴的平移以及绕X轴、Y轴、Z轴的旋转；其中，沿X轴、Y轴、Z轴的平移误差定义为、、，绕X轴、Y轴、Z轴的旋转误差分别定义为、、；步骤（2）：分别对工业相机与结构光进行标定；所述步骤（2）中对工业相机进行标定的过程具体可描述为：采用张氏标定法，根据标定板上带有的标准参数信息，求解得到工业相机的内外参数，其具体表达式满足： 式（1）；其式（1）中，为工业相机采集图像的主点坐标；为图像坐标系两轴方向上的尺度因子，组成内参矩阵；为旋转矩阵，为平移矩阵，组成外参矩阵；为物体在世界坐标系下的三维坐标；为物体成像在工业相机CCD上的像素坐标；为尺度因子；所述步骤（2）中对结构光进行标定的过程具体可描述为：工业相机标定完成后，通过工业相机采集投射在标定板上的结构光图像，采用灰度重心法提取得到结构光的线条中心，满足： 式（2）；其式（2）中，是像素点处的灰度值，是结构光所在区域像素点集合，是所提取得到的结构光中心坐标；结合相机标定结果，拟合出结构光平面以获取其位姿；步骤（3）：判定双平面镜安装误差类型；步骤（4）：基于步骤（3）判定得到双平面镜安装误差类型，对双平面镜安装误差进行量化；所述步骤（4）中对双平面镜安装误差进行量化的具体过程包括有：当判定误差类型为双平面镜安装存在有沿X轴平移误差时，X轴平移误差量，满足：；当判定误差类型为双平面镜安装存在有沿Y轴平移误差时，Y轴平移误差量，满足：；其中，为双平面镜相交棱线端点的坐标，为利用单目结构光三维重建计算相交棱线端点的实际坐标；当判定误差类型为双平面镜安装存在有沿Z轴平移误差时，Z轴平移误差量，满足：；当判定误差类型为双平面镜安装存在有绕X轴旋转误差时，X轴旋转误差量，满足：；当判定误差类型为双平面镜安装存在有绕Y轴旋转误差时，Y轴旋转误差量，满足：；当判定误差类型为双平面镜安装存在有绕Z轴旋转误差时，Z轴旋转误差量，满足：；其中，为双平面镜相交棱线方向向量，为的单位向量。

全文数据：

权利要求：

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