CN104613870A - 一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置 - Google Patents

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刘璐
刘静
任铮钺
耿雷
窦光武
黄河
苗娜
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Abstract

本发明涉及一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置，这种测量装置能检验基于电磁感应原理的混凝土钢筋探测仪检验构件。本测量装置的研制分操作***部分和辅助***部分。操作***部分的研制过程如下：a)操作平台支架：采用VIS隔震光学平台支架，可保证台面水平；b)光学平板：采用铝合金材质加工而成；c)光栅尺：采用非接触光栅测量***，精度可达1μm；d)滑轨：采用普及型电控平移台；e)连接板：用于连接普及型电控平移台的载物板和光栅尺读数头，同时作为新的载物台；f)固定检验构件标准件：根据测试构件的大小，在连接板两端设计M6螺纹孔，采用螺帽固定新的载物台上的构件；h)平行光源：采用LED光源。辅助***部分：辅助***主要包括体视显微镜、工业相机、图像处理软件和电脑。

Description

一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置
技术领域
本发明属于测量领域，具体涉及一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置。
背景技术
目前，交通运输行业没有建立混凝土钢筋探测仪的检验方法，该类仪器测量结果的质量无法保证。测量装置是检验方法的主要组成部分。依据行业计量管理布局，地方专业计量站采用混凝土钢筋探测仪检验构件检验混凝土钢筋探测仪的测量结果。一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置用来检验一种基于电磁感应原理的混凝土钢筋探测仪检验构件。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置。测试精度高且检定/校准方法简单，能够解决混凝土钢筋探测仪检验构件的量值传递与溯源问题。
一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置，为一种基于电磁感应原理的混凝土钢筋探测仪检验构件的检验提供了有效的可靠的方法。其特征在于：采用“体视显微镜放大——工业相机成像——图像处理软件识别——光栅尺采集数据”的测试装置。该装置的组成部分为隔震光学平台支架(1)、光学平板(2)、光栅尺(3)、光栅尺读数头(4)、光栅尺固定件(5)、固定检验构件标准件(6)、连接板(7)、体视显微镜(8)、工业相机(9)、平行光源(10)、滑轨(11)、工业相机数据线(12)、光栅尺读数表数据线(13)、光栅尺读数表(14)和电脑及图像处理软件(15)。
其中隔震光学平台支架(1)采用VIS隔震光学平台支架，高度100mm，可调范围+30mm～-10mm，用于承载操作平台，高度可调，保证台面水平和垂直。
光学平板(2)采用铝合金材质，设计长宽厚为450mm×300mm×13mm，表面阳极氧化，平台粗糙度0.8～1.6μm，平台平面度0.02～0.05mm/m2，用于做操作平台且保证表面平整。
滑轨(11)采用普及型电控平移台，移动范围100mm，能保证物体的运动方向是不变的。
光栅尺固定件(5)采用铝合金材质，表面阳极氧化，平台粗糙度0.8～1.6μm，平台平面度0.02～0.05mm/m2，用于使光栅尺(3)固定于滑轨(11)侧面。
连接板(7)采用铝合金材质，表面阳极氧化，平台粗糙度0.8～1.6μm，平台平面度0.02～0.05mm/m2，用于连接光栅尺读数头(4)和滑轨(11)载物台，同时作为新的载物台。
平行光源(10)采用LED光源，光线平行能保证光线垂直照在基于电磁感应原理的混凝土钢筋探测仪检验构件上，无折射和衍射，测量精准。
该测量装置的制作过程如下：
a)将光学平板(2)放在VIS隔震光学平台支架(1)，调整支架，观察气泡，使光学平板水平；
b)将滑轨(11)用M6螺丝固定在光学平板(2)上，然后将光栅尺(3)紧贴滑轨(11)侧面用光栅尺固定件(5)和M6螺丝固定在滑轨(11)侧面上；
c)将光栅尺读数头(4)固定在滑轨(11)载物台侧面，再将光栅尺读数头(4)与光栅尺读数表(14)用光栅尺读数表数据线(13)连接；
d)将滑轨的载物台用M6螺丝与连接板(7)连接；
e)将平行光源(10)放到光学平板(2)上且在连接板(7)支出的下方；
f)将操作***部分放到辅助***部分下，辅助***由体视显微镜(8)、工业相机(9)和电脑及图像处理软件(15)组成。
附图说明
图1为本发明的基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置。
图2为本发明的基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置前视图。
图3为本发明的基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置后视图。
图中：1.隔震光学平台支架 2.光学平板 3.光栅尺 4.光栅尺读数头 5.光栅尺固定件 6.固定检验构件标准件 7.连接板 8.体视显微镜 9.工业相机 10.平行光源 11.滑轨 12.工业相机数据线 13.光栅尺读数表数据线 14.光栅尺读数表 15.电脑及图像处理软件
具体实施方式
将基于电磁感应原理的混凝土钢筋探测仪检验构件放置在基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置的连接板(7)上，用固定检验构件标准件(6)固定好，打开体视显微镜(8)、工业相机(9)、平行光源(10)、光栅尺读数表(14)和电脑及图像处理软件(15)，按照选择物镜、调整目镜放大倍数的步骤找到测试边界，并使测试边界清晰，然后移动滑轨(11)使图像处理软件里成像的测量边界与光标重合，随后开始用光栅尺读数表(14)计数，继续移动滑轨(11)至另外一个测试边界即刻停止移动滑轨(11)并读取数据。

Claims (10)

1.一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置，是为测量一种基于电磁感应原理的混凝土钢筋探测仪检验构件的一种方法，其特征在于：采用“体视显微镜放大——工业相机成像——图像处理软件识别——光栅尺采集数据”测量装置。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置，其特征在于，该装置所采用的构件和仪器包括：隔震光学平台支架(1)、光学平板(2)、光栅尺(3)、光栅尺读数头(4)、光栅尺固定件(5)、固定检验构件标准件(6)、连接板(7)、体视显微镜(8)、工业相机(9)、平行光源(10)、滑轨(11)、工业相机数据线(12)、光栅尺读数表数据线(13)、光栅尺读数表(14)和电脑及图像处理软件(15)。
3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置，其特征在于：隔震光学平台支架(1)采用VIS隔震光学平台支架，高度100mm，可调范围+30mm～-10mm，用于承载操作平台，高度可调，保证台面水平和垂直。
4.根据权利要求2所述的一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置，其特征在于：光学平板(2)采用铝合金材质，设计长宽厚为450mm×300mm×13mm，表面阳极氧化，平台粗糙度0.8～1.6μm，平台平面度0.02～0.05mm/m2，用于做操作平台且保证表面平整。
5.根据权利要求2所述的一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置，其特征在于：滑轨(11)采用普及型电控平移台，移动范围100mm，能保证物体的运动方向是不变的。
6.根据权利要求2所述的一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置，其特征在于：光栅尺固定件(5)采用铝合金材质，表面阳极氧化，平台粗糙度0.8～1.6μm，平台平面度0.02～0.05mm/m2，使光栅尺固定于滑轨侧面。
7.根据权利要求2所述的一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置，其特征在于：将光栅尺读数表(14)解析度调为5μm时，光栅尺(3)精度为1μm。
8.根据权利要求2所述的一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置，其特征在于：连接板(7)采用铝合金材质，表面阳极氧化，平台粗糙度0.8～1.6μm，平台平面度0.02～0.05mm/m2，用于连接光栅尺读数头和滑轨载物台，同时作为新的载物台。
9.根据权利要求2所述的一种基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置，其特征在于，平行光源(10)采用LED光源，光线平行能保证光线垂直照在混凝土钢筋探测仪检验构件上，无折射和衍射，测量精准。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的基于图像识别原理的透明材质中金属棒位置测量装置的制作过程，其特征在于制作过程如下：
a)将光学平板(2)放在VIS隔震光学平台支架(1)，调整支架，观察气泡，使光学平板水平；
b)将滑轨(11)用M6螺丝固定在光学平板(2)上，然后将光栅尺(3)紧贴滑轨(11)侧面用光栅尺固定件(5)和M6螺丝固定在滑轨(11)侧面上；
c)将光栅尺读数头(4)固定在滑轨(11)载物台侧面，再将光栅尺读数头(4)与光栅尺读数表(14)用光栅尺读数表数据线(13)连接；
d)将滑轨的载物台用M6螺丝与连接板(7)连接；
e)将平行光源(10)放到光学平板(2)上且在连接板(7)支出的下方；
f)将操作***部分放到辅助***部分下，辅助***由体视显微镜(8)、工业相机(9)和电脑及图像处理软件(15)组成。
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