本發明公開了一種基于機器視覺的超視場工件全尺寸檢測裝置和方法，涉及視覺測量檢測技術領域；該裝置包括基座、檢測平臺、相機、光源、控制卡以及工控機。該控制卡被配置為根據相機獲取的特征圖像判斷工件是否超視場；工控機還被配置為在未超視場時直接對特征圖像進行全尺寸檢測；且工控機被配置為在超視場時控制調節檢測平臺、相機或光源三者中的至少一者的位置，以使控制卡能超視場外的特征圖像進行多次采集，并對多次采集后的圖像進行拼接，從而使工控機能對拼接后的拼接圖像進行全尺寸檢測。該裝置測量前優先進行超視場判斷，可在超視場時對圖像進行拼接后再進行全尺寸測量，從而能解決檢測難度大、精度低、檢測效率低的問題。

技術領域

本發明涉及視覺測量檢測技術領域，具體而言，涉及一種基于機器視覺的超視場工件全尺寸檢測裝置和方法。

背景技術

近年來，機器視覺技術發展極為迅猛，應用范圍比較廣，發展前景樂觀。機器視覺技術用到的很多技術都是來源于計算機學科，它從開始發展到如今廣泛應用已過去了20多年，在這期間由于科學技術的不斷發展以及工業自動化的不斷高標準要求，使得機器視覺技術應用的范圍和功能不斷完善。機器視覺是一個非常活躍的研究領域，并且機器視覺技術對于測量也開始專門的研究起來，但是對于工業零件的生產測量，其規格要求和測量精度之嚴格，不但要求較高的測量速度和精度，而且要求非接觸式測量，即在線測量，并保證測量的精確度，與之相關的學科涉及非常廣泛。

隨著時間的推移，工業測量技術也不斷向前發展，基于機器視覺的測量技術已成當今測量技術的主導。Takesa等人于1984年研制出攝像機自動聚焦裝置，并利用單個攝像機完成了對圓柱形工件的直徑測量工作。1991年Mills主要針對圓柱形零件，利用高分辨率的線掃描攝像機來進行圖像采集，并構建了圖像預處理和識別分析系統，最終實現了對圓柱形零件的尺寸測量。2001年，SunC等人成功開發出采用激光和相機測量鋼管直徑的系統，系統測量結果與三坐標測量結果相比較，誤差不超過0.2mm。天津大學的王慶有采用面陣CCD對大尺寸軸徑進行高精度測量研究。東南大學的卞曉東采用機器視覺技術，設計并完成了車輛幾何尺寸測量系統，在該系統中，提出了基于立體視覺的照相機陣列系統方案。

另外，雖然基于目前傳統的零件測量的弊端，利用機器視覺技術進行測量的應用越來越廣泛，但是利用機器視覺技術，且在攝像機視野范圍較小時，對大型的零件進行拍攝仍然難以滿足拍攝零件的整體圖像的需求，從而也存在檢測難度大、精度低的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于機器視覺的超視場工件全尺寸檢測裝置和方法，其測量前優先進行超視場判斷，可在超視場時對圖像進行拼接后再進行全尺寸測量，從而能解決現有技術的檢測難度大、精度低，且檢測效率低等問題。

本發明的實施例是這樣實現的：

第一方面，本發明提供一種基于機器視覺的超視場工件全尺寸檢測裝置，包括：

基座；

檢測平臺，活動地設置于基座，用于放置待檢測的工件；

相機，活動地安裝于基座，用于采集工件的特征圖像；

光源，活動地安裝于基座，用于照亮檢測平臺；

工控機和控制卡，二者電連接，且相機和光源與控制卡電連接；控制卡被配置為根據相機獲取的特征圖像判斷工件是否超視場；工控機還被配置為在未超視場時直接對特征圖像進行全尺寸檢測；且工控機被配置為在超視場時控制調節檢測平臺、相機或光源三者中的至少一者的位置，以使控制卡能控制相機對工件超視場外的特征圖像進行多次采集，并對多次采集后的圖像進行拼接，從而使工控機能對拼接后的拼接圖像進行全尺寸檢測。

在可選的實施方式中，控制卡包括圖像采集模塊和圖像處理模塊；

圖像采集模塊與相機電連接，且用于獲取相機采集的特征圖像的圖像信息；