CN105783709B - 二维影像检测方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种二维影像检测方法，包括以下步骤：将被测工件置于透明显示器平台上；在透明显示器平台上显示被测工件的二维图纸；使二维图纸与被测工件的实物重叠；从透明显示器平台的正反两侧同时摄取被测工件的二维影像；显示被测工件的二维影像与二维图纸的重叠图形；根据被测工件的二维影像与二维图纸的差异判断被测工件是否合格。上述二维影像检测方法，根据二维图纸与工件的二维影像之间的差异来快速判定工件是否合乎规格，并不需要对工件的二维影像进行计算后才能判定，从而缩短检测时间、提高工作效率。此外，还提出一种可实施上述方法的二维影像检测装置。

Description

二维影像检测方法及其装置

技术领域

本发明涉及工件的影像测量领域，特别是涉及一种基于透明显示器平台的二维影像检测方法及其装置。

背景技术

以影像测量仪为例，现有影像仪的二维影像仪测量方法是将被测工件放在透明的玻璃平台上，经摄像头检测后，将工件图像显示在电脑显示器上，经软件图像处理及计算，最终输出测量值。将此测量值与标准尺寸对比，才可获知被测工件是否合乎规格，及与标准尺寸之间的差异值。

现有技术对被测工件的轮廓、表面形状尺寸及位置具有很高的测量精度，但面对部分轮廓尺寸、形状复杂的工件测量时，由于需要利用摄像头进行多次测量，导致人员操作复杂性及测量时间将会大大的增加，降低了工作效率，并且还会因操作人员的不同产生一定的误差。

发明内容

基于此，有必要提供一种二维影像测量方法，能够缩短检测时间、提高工作效率。

一种二维影像检测方法，包括以下步骤：将被测工件置于透明显示器平台上；在所述透明显示器平台上显示被测工件的二维图纸；使二维图纸与被测工件的实物重叠；从所述透明显示器平台的正反两侧同时摄取所述被测工件的二维影像；显示被测工件的二维影像与二维图纸的重叠图形；根据被测工件的二维影像与二维图纸的差异判断被测工件是否合格。

在其中一个实施例中，还进一步包括以下步骤：计算及输出被测工件的二维影像与二维图纸的差异值。

在其中一个实施例中，所述二维图纸为CAD图纸。

在其中一个实施例中，所述使二维图纸与工件的实物重叠的步骤包括：以被测工件上的任一点或任一条线为基准，移动二维图纸使其与被测工件重叠。

在其中一个实施例中，所述使二维图纸与被测工件的实物重叠的步骤中：在所述透明显示器平台上以二维图纸为基准显示被测工件的上下限图形或者上下限线；根据所述被测工件与所述上下限图形或者上下限线的重合情况来判断被测工件是否合格，判断合格则结束或进入下一步骤，如果无法判断，则进入下一步骤。

在其中一个实施例中，所述显示被测工件的二维影像与二维图纸的重叠图形的步骤中，在显示屏幕上显示被测工件的二维影像与二维图纸的重叠图形。

还提出一种二维影像检测装置，包括透明显示器平台、分别置于所述透明显示器平台两侧且可以移动的第一摄像头和第二摄像头、与所述第一摄像头和第二摄像头之间通信连接的控制装置，所述控制装置具有显示屏幕。

在其中一个实施例中，所述二维影像检测装置还包括支撑所述透明显示器平台的支撑台。

在其中一个实施例中，还包括与支撑台相连的横梁，所述第一摄像头和第二摄像头可移动地安装在所述横梁上。

在其中一个实施例中，所述控制装置为计算机或手机。

上述二维影像检测方法，先将透明显示器上显示的二维图纸与被测工件实物重叠，然后从正反面同时摄像，然后显示工件的二维影像与二维图纸的重叠图形，从而可以根据二维图纸与工件的二维影像之间的差异来快速判定工件是否合乎规格，并不需要对工件的二维影像进行计算后才能判定，从而缩短检测时间、提高工作效率。

进一步地，通过工件影像与二维图纸的对比，可快速地计算并输出图纸与被测工件的影像之间的差异值，从而得到被测工件与标准尺寸之间的差异值。

利用上述二维影像检测装置，可实施上述二维影像检测方法，可以快速根据二维图纸与工件的二维影像之间的差异来判断出工件是否合乎规格，并可根据需要计算并输出差异值。

附图说明

图1为本发明二维影像测量方法的流程图；及

图2为本发明二维影像测量装置的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图对本发明的二维影像检测方法及二维影像检测装置分别作进一步详细的说明。

图1所示为本发明的二维影像检测方法的流程图，下面详细说明各步骤的实施过程。

S110、将被测工件置于透明显示器平台上。将被测工件置于透明的显示器平台上，这样从透明显示器平台的正反两侧均可以对被测工件进行观察和摄取二维影像。

S120、在所述透明显示器平台上显示被测工件的二维图纸。可利用计算机，输出并在透明显示器平台显示被测工件的二维图纸。二维图纸为CAD图纸，也可以是其他格式的图纸，例如照片。CAD图纸在透明显示器平台以1：1显示被测工件的二维轮廓的实际大小。

S130、使二维图纸与被测工件的实物重叠。

本步骤中，使透明显示器平台上显示的二维图纸与被测工件的实物重叠。具体的做法是：保持被测工件不动，以被测工件上的任一点或任一条线为基准，移动二维图纸使其与被测工件重叠，即使显示器平台上的图形与实物相对位重合。二维图纸可以由计算机控制，其在透明显示器上的位置可以灵活地调整。因此，保持被测工件不动进行重合的作法很容易实现。当然，也可以保持透明显示器上的二维图纸位置不动，并确定二维图纸上的某一点或某条线为基准，然后利用运动机构带动被测工件去对位二维图纸。总而言之，使二维图纸与被测工件的实物重叠即可。

此外，本步骤中，还可以同时在透明显示器平台上以二维图纸为基准显示被测工件的上下限图形或者上下限线，然后根据被测工件与上下限图形或者上下限线的重合情况来判断被测工件是否合格，判断合格则结束检测，如果无法判断，则进入下一步骤。上下限图形或者上下限线是在二维图纸的基础上进行添加的，也可以是在原来的二维图纸上直接制作好的。因此，不需要再进行被测工件的实物与上下限图形或者上下限线的对准步骤，直接可以进行判定。

上下限图形或者上下限线显示出来后，如果被测工件是透明工件，则可以由人员直接判定被测工件两侧的二维轮廓尺寸是否在规格之内。如果被测工件是不透明工件，则通常只能判定被测工件一侧的二维轮廓尺寸是否在规格之内，特别是轮廓形状较复杂的工具。因为此时被测工件两侧的二维轮廓尺寸本身可能发生重叠的情形，将导致无法准确判断两侧的二维轮廓尺寸是否均合格。

如果仅凭借上下限图形或者上下限线无法判断是否合格，则进入下一步骤S140。如果被测工件是透明工件，可人工判定是否合格，但也可以不进行人工判定，而是也进入下一步骤S140。这样，批量检测时无需考虑被测工件的透明与否，所有的工件按照统一的流程进行检测，从而提高工作效率。

另外，需指出的是，本步骤中，显示上下限图形或者上下限线并非必须，可根据实际要判定的工件而定。例如，检测的工件全部为透明工件，则可以显示上下限图形，加入人工判定的环节。如果检测的工件全部为不透明且轮廓复杂，则可省略显示上下限图形或者上下限线。

S140、从所述透明显示器平台的正反两侧同时摄取所述被测工件的二维影像。本步骤中，在透明显示器平台的正反两侧均设置摄像头，然后利用两个摄像头从两侧进行摄像，从而获取被测工件两侧的二维影像，及同时获取了被测工件的二维图纸，且被测工件的二维影像与二维图纸是重叠在一起的。

S150、显示被测工件的二维影像与二维图纸的重叠图形。本步骤中，显示被测工件的二维影像与二维图纸的重叠图形，可以是：在另一个显示屏幕上显示被测工件的二维影像与二维图纸的重叠图形；也可以是：将该重叠图形直接输出打印在图纸上。

S160、根据被测工件的二维影像与二维图纸的差异判断被测工件是否合格。重叠图形被显示后，可以由人工判定二维影像与二维图纸的差异，进而判定被测工件是否在规格内。人工判定适合所有工件，特别是适用于简单轮廓尺寸。

与传统方案不同，本步骤中，并不需要对获取的被测工件的二维影像进行计算。判断被测工件是否在规格内，是直接将被测工件的二维影像与二维图纸进行对比。因此，缩短了判定合格的时间，提高了工作效率。

其中，对于简单轮廓尺寸形的工具，直接进行图纸对比，人工判定即可快速准确地判断是否合格，当然也可以由软件进行对比。对于轮廓尺寸形状复杂的工具，除人工对比之外，还可以由软件进行对比，由于省去对被测工件的二维影像进行计算的步骤，因此判定是否合格快速准确。也就是说，本步骤中，无论是人工对比判定或是软件对比，都不需要对获取的被测工件的二维影像进行计算。

S170、计算及输出被测工件的二维影像与二维图纸的差异值。

上一步骤S160中，已可获知被测工件是否在规格之内，已可满足大部分的需求。但某些情况下，可能需要知道不合格的被测工件与标准之间的具体差异值，以利于后续改善。因此，本步骤中，利用软件图像处理及计算，可以获得被测工件与图纸之间的差异值。该差异值可以显示在显示屏幕上。也可以在输出重叠图形的图纸时同时打印在图纸上。如果不需要知道被测工件与标准尺寸之间的具体差异值，则本步骤可以省略。

请参考图2，本发明还提出了一种可以实施上述检测方法的二维影像检测装置，包括透明显示器平台210、分别置于透明显示器平台210两侧且可以移动的第一摄像头220和第二摄像头230、与透明显示器平台210、第一摄像头220及第二摄像头230之间通信连接的控制装置240，其中控制装置240具有显示屏幕242。

透明显示器平台210设置在一个由大理石制成的支撑台250上。支撑台250上固定有横梁252。第一摄像头220和第二摄像头230分别可移动地安装在横梁252上。第一摄像头220和第二摄像头230对被测工件进行摄像时，利用自动化控制***控制两个摄像头移动，从而保证对被测工件摄像的准确性和一致性，避免人工操作摄像头导致的一系列误差。

控制装置240是有运算处理能力的设备，例如可以为计算机或手机。显示屏幕242是控制装置240的一部分，其与控制装置240的其他部件可以是一体式，或者可以是分体式的。

利用本发明的二维影像检测装置检测工件的操作步骤简述如下。

将被测工件300放置在透明显示器平台210上，然后通过控制装置240在透明显示器平台210上显示被测工件300的CAD图纸，并将CAD图纸与被测工件300的实物进行重叠。前文已叙，这里的CAD图纸可以是其他格式的二维图纸。

接下来，控制装置240控制第一摄像头220和第二摄像头230在横梁252运动以对被测工件300进行摄像，并获得被测工件300两侧的二维影像。

然后，将被测工件300的二维影像与CAD图纸的重叠图形显示在显示屏幕242上，人工进行判定，或者由软件进行图像处理及计算后判定。图像处理及计算后，能提供多种可选择的信息显示方式，例如：可先显示是否合格的信息，再显示差异值；也可以同时显示是否合格的信息及差异值。

利用本发明的二维影像检测装置，检测工件时，获取工件的二维影像后，不需要对二维影像进行计算，通过将二维影像与工件的二维图纸进行对比即可判定工件是否合乎规格，简单快捷。此外，根据需要，还可以输出二维影像与二维图纸之间的差异值。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种二维影像检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将被测工件置于透明显示器平台上；

在所述透明显示器平台上显示被测工件的二维图纸；

使透明显示器平台上的二维图纸与被测工件的实物重叠；

从所述透明显示器平台的正反两侧同时摄取所述被测工件的二维影像；

显示被测工件的二维影像与二维图纸的重叠图形；

根据被测工件的二维影像与二维图纸的差异判断被测工件是否合格。

2.根据权利要求1所述的二维影像检测方法，其特征在于，还进一步包括以下步骤：计算及输出被测工件的二维影像与二维图纸的差异值。

3.根据权利要求1所述的二维影像检测方法，其特征在于，所述二维图纸为CAD图纸。

4.根据权利要求1所述的二维影像检测方法，其特征在于，所述使透明显示器平台上的二维图纸与被测工件的实物重叠的步骤包括：以被测工件上的任一点或任一条线为基准，移动二维图纸使其与被测工件重叠。

5.根据权利要求1所述的二维影像检测方法，其特征在于，所述使透明显示器平台上的二维图纸与被测工件的实物重叠的步骤中：

在所述透明显示器平台上以二维图纸为基准显示被测工件的上下限图形；

根据所述被测工件与所述上下限图形的重合情况来判断被测工件是否合格，判断合格则结束或进入下一步骤，如果无法判断，则进入下一步骤。

6.根据权利要求1所述的二维影像检测方法，其特征在于，所述显示被测工件的二维影像与二维图纸的重叠图形的步骤中，在显示屏幕上显示被测工件的二维影像与二维图纸的重叠图形。

7.一种二维影像检测装置，其特征在于，包括透明显示器平台、分别置于所述透明显示器平台正反两侧且可以移动的第一摄像头和第二摄像头、与所述第一摄像头和第二摄像头之间通信连接的控制装置，所述控制装置具有显示屏幕。

8.根据权利要求7所述的二维影像检测装置，其特征在于，所述二维影像检测装置还包括支撑所述透明显示器平台的支撑台。

9.根据权利要求8所述的二维影像检测装置，其特征在于，还包括与支撑台相连的横梁，所述第一摄像头和第二摄像头可移动地安装在所述横梁上。

10.根据权利要求7所述的二维影像检测装置，其特征在于，所述控制装置为计算机或手机。