[发明专利]一种基于视觉测量的光纤插针同心度测量方法及系统

摘要

本发明公开一种基于视觉测量的光纤插针同心度测量方法及系统，其中待测光纤插针置于V形槽内；传动装置的滚轮轻压在待测光纤插针的中部，且待测光纤插针跟随传动装置的滚轮在V形槽内做匀速圆周运动；照明光源和光学显微成像装置分别位于V形槽的两侧，且照明光源、光学显微成像装置均与V形槽内的待测光纤插针的轴线相正对；照明光源发出的光线经过待测光纤插针的内孔后被光学显微成像装置采集；光学显微成像装置的输出端经由数字图像采集卡与计算机相连。通过光学显微成像装置、数字图像采集卡和计算机实现光纤插针同心度的自动化测量，因此本发明能够精确快速地测量光纤插针的同心度及内径，有效避免了人工测量所带来的种种弊端。

主权项

1.一种基于视觉测量的光纤插针同心度测量方法，其特征是，包括有如下步骤：(1)将同心度已知的基准光纤插针置于V形槽上，利用光学显微成像装置对基准光纤插针内孔进行成像，调整光学显微成像装置的放大系数及物距，使得插针内孔成像显示于计算机显示器屏幕上的插针内孔图像边缘轮廓清晰；(2)将光学显微成像装置所得到的基准光纤插针内孔图像送入数字图像采集卡进行处理，数字图像采集卡将内孔光学图像转换为内孔数字图像后传输到计算机中；(3)计算机对步骤(2)得到的基准光纤插针内孔数字图像边缘进行提取，得到内孔图像轮廓数据；然而采用最小外接矩形法估测内孔圆心坐标位置与直径大小，再根据所得的估测数据缩小精确圆参数检测的霍夫变换的搜索范围来确定内孔的圆心和直径；(4)利用下述公式计算所述测量系统的像素当量k，即k＝D’/D    ①式中，D为已知基准光纤插针的内孔直径；D’为步骤(3)中计算得出插针内孔直径；(5)将被测光纤插针置于步骤(1)所述的V形槽上，并让传动装置的滚轮轻压在被测光纤插针的中部；之后，启动传动装置让待测光纤插针跟随传动装置上的滚轮在V形槽内做匀速圆周运动；(6)在被测光纤插针的运动过程中，利用光学显微成像装置对被测光纤插针内孔进行n次成像，其中n的值由系统预设，10≤n≤20；将上述n幅内孔光学图像依次通过数字图像采集卡转换为n幅内孔数字图像后传输到计算机中；(7)计算机采用步骤(3)所述的方法依次确定n幅内孔图像的圆心O_n(x_n，y_n)和内径D_n，并将其分别存入两个数组即O[n]和D[n]中；(8)计算机根据下述公式计算待测光纤插针的同心度e和内孔直径的平均值即e＝max(d_i)×k，i＝1，2，3，·m    ②D‾=Σi=1mdim×k]]>③式中，d₁，d₂，d₃，·，d_m分别为步骤(7)所得n幅内孔图像中任意两个圆心之间的距离；一般m取值此处为组合运算，n与步骤(6)中的n相同；k为测量系统的像素当量。