影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的方法技术

一种影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的方法，是使用坐标提取装置进行提取的方法，坐标提取装置包括有正三棱柱和连接在正三棱柱上的握柄，其中正三棱柱的一个角固定地卡嵌在握柄一端的端部，且正三棱柱的上端面与握柄的上端面在同一平面上；方法包括：将坐标提取装置中的正三棱柱插入盲孔中，使正三棱柱底面与盲孔内待测端面在同一平面上；将正三棱柱上远离握柄的两个角所在的棱与盲孔的内壁紧密接触；通过握柄旋转正三棱柱360度，在旋转过程中通过影像测量的方式采集正三棱柱上端面的外接圆圆心标记点所形成的轨迹；得到轨迹构成的圆心O即为盲孔内待测端面的圆心。本发明专利技术通过拟合圆的圆心表征待测孔孔心有较高的精度，不会损伤待测物体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提取圆柱形盲孔孔心坐标的方法。特别是涉及一种影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的方法。
技术介绍
机械加工中，工序间利用孔作为定位基准是非常通用的方法，如“一面两销”法就是机械加工中的经典定位方法。但由于孔在加工时存在允许误差，定位销的上偏差不能超过孔的下偏差。当孔的实际尺寸达到上偏差时，孔的允差就不可避免的转变为定位误差。现有孔的定位问题可以应用坐标测量机解决，三坐标机检测孔心可以达到较高的测量精度，但是由于三坐标机在操作过程中需要将工件离线测量，无法实现在线快速测量。同时三坐标测量在测量过程中需要事先标定，对测量环境要求较高，并且三坐标测量机的使用成本也存在较高的问题。为了解决这种问题，有人提出了“影像软定位”法。即用视觉传感器为孔成像，利用图像处理技术提取孔心坐标。此时，如果孔的圆度误差可以忽略不计的话，孔的尺寸误差将不再影像孔心位置。“影像软定位”法也存在问题——视觉传感器为孔成像通常得到的是孔端面的像。如果孔端面存在倒角，并且倒角与孔不同心，最后解算出的孔心可能不能正确表征孔的实际定位中心。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种快速、精确、通用性强、测量范围大的影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的方法，是使用影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的坐标提取装置进行提取的方法，所述的坐标提取装置包括有正三棱柱和连接在所述正三棱柱上的握柄，其中所述的正三棱柱的一个角固定地卡嵌在所述握柄一端的端部，且所述正三棱柱的上端面与所述握柄的上端面在同一平面上；所述的方法包括如下步骤：1)将坐标提取装置中的正三棱柱插入盲孔中，使正三棱柱底面与盲孔内待测端面在同一平面上；2)将正三棱柱上远离握柄的两个角所在的棱与所述的盲孔的内壁紧密接触；3)通过握柄旋转正三棱柱360度，在旋转过程中通过影像测量的方式采集正三棱柱上端面的外接圆圆心标记点所形成的轨迹；4)因步骤3)所形成的轨迹构成的圆与盲孔内待测端面为同心圆，从而得到正三棱柱上端面的外接圆圆心标记点所形成的轨迹构成的圆心O即为盲孔内待测端面的圆心。在步骤3)的旋转过程中，要使正三棱柱上远离握柄的两个角所在的棱与所述的盲孔的内壁始终紧密接触。本专利技术的影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的方法，基于视觉传感器，具有快速、精确、通用性强、测量范围大的特点，能够给出具体测量值，方便工业测量与科学研究使用。本专利技术具有如下具体特点：1、测量的便捷性：相较于坐标测量机测量，本专利技术的测量方法不需要将待测物体移动到坐标测量机上。同时架设相机的校准与调试相较于坐标测量机更为便利。测量仪体积小，运输，安装便利。1)测量的通用：依据本专利技术的测量方法可以设计生产不同规格大小的测量装置，根据待测孔径的范围选择不同规格的测量装置。2)测量的精确性：采用相机采集图像标记点的位置图像，拟合出图像标记点的运动轨迹。由于影像测量的精度很高，同时拟合运动轨迹已有成熟的数学算法。因此通过拟合圆的圆心表征待测孔孔心有较高的精度。测量的安全性：在测量过程中虽然为接触测量，但并未与待测物体发生激烈的机械碰撞，不会损伤待测物体。附图说明图1是本专利技术使用的影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的坐标提取装置；图2是本发影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的方法的测量原理图；图3是本发影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的方法的测量过程图。图中1：正三棱柱 2：握柄3：盲孔 4：棱5：棱 6：外接圆圆心7：轨迹具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术的影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的方法做出详细说明。本专利技术的影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的方法，是使用图1中所示的影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的坐标提取装置进行提取的方法，所述的坐标提取装置，如图1所示，包括有正三棱柱1和连接在所述正三棱柱1上的握柄2，其中所述的正三棱柱1的一个角固定地卡嵌在所述握柄2一端的端部，且所述正三棱柱1的上端面与所述握柄2的上端面在同一平面上，图中6为正三棱柱1上端面的外接圆圆心；所述的方法包括如下步骤：1)如图1所示，将坐标提取装置中的正三棱柱1插入盲孔3中，使正三棱柱1底面与盲孔3内待测端面在同一平面上；2)将正三棱柱1上远离握柄2的两个角所在的棱4、5与所述的盲孔3的内壁紧密接触；3)如图2、图3所示，通过握柄2将正三棱柱1旋转360度，为测量方便，可将坐标提取装置的握柄放置在待测盲孔的外边上，方便固定。在旋转过程中通过影像测量的方式采集正三棱柱1上端面的外接圆圆心标记点6所形成的轨迹7。在的旋转过程中，在旋转过程中要使正三棱柱1上远离握柄2的两个角所在的棱4、5与所述的盲孔3的内壁始终紧密接触；可以在三棱柱1正上方适当位置放置相机，要保证三棱柱1顶端面外接圆圆心6所形成的轨迹7在相机的视场内。在测量中应尽可能多的采集坐标提取装置上三棱柱1顶端面外接圆圆心6所形成的轨迹7的图像，同时保证每两个图像采集点之间坐标提取装置的旋转角度不要变化过大。以保证采集到的数据准确。4)因步骤3)所形成的轨迹7构成的圆与盲孔3内待测端面为同心圆，从而得到正三棱柱1上端面的外接圆圆心标记点6所形成的轨迹7构成的圆心O即为盲孔3内待测端面的圆心。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的方法，其特征在于，是使用影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的坐标提取装置进行提取的方法，所述的坐标提取装置包括有正三棱柱(1)和连接在所述正三棱柱(1)上的握柄(2)，其中所述的正三棱柱(1)的一个角固定地卡嵌在所述握柄(2)一端的端部，且所述正三棱柱(1)的上端面与所述握柄(2)的上端面在同一平面上；所述的方法包括如下步骤：1)将坐标提取装置中的正三棱柱(1)插入盲孔(3)中，使正三棱柱(1)底面与盲孔(3)内待测端面在同一平面上；2)将正三棱柱(1)上远离握柄(2)的两个角所在的棱(4、5)与所述的盲孔(3)的内壁紧密接触；3)通过握柄(2)旋转正三棱柱(1)360度，在旋转过程中通过影像测量的方式采集正三棱柱(1)上端面的外接圆圆心标记点(6)所形成的轨迹(7)；4)因步骤3)所形成的轨迹(7)构成的圆与盲孔(3)内待测端面为同心圆，从而得到正三棱柱(1)上端面的外接圆圆心标记点(6)所形成的轨迹(7)构成的圆心O即为盲孔(3)内待测端面的圆心。

【技术特征摘要】
1.一种影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的方法，其特征在于，是使用影像测量中提取圆柱形盲孔中央任意面孔心坐标的坐标提取装置进行提取的方法，所述的坐标提取装置包括有正三棱柱(1)和连接在所述正三棱柱(1)上的握柄(2)，其中所述的正三棱柱(1)的一个角固定地卡嵌在所述握柄(2)一端的端部，且所述正三棱柱(1)的上端面与所述握柄(2)的上端面在同一平面上；所述的方法包括如下步骤：1)将坐标提取装置中的正三棱柱(1)插入盲孔(3)中，使正三棱柱(1)底面与盲孔(3)内待测端面在同一平面上；2)将正三棱柱(1)上远离握柄(2)的两个角所在的棱(4、5)与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仲，杨桐郁，刘常杰，付鲁华，李兴强，吴振刚，王磊，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12