CN108154537B - 一种大视野快速检测***的校正方法 - Google Patents
一种大视野快速检测***的校正方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108154537B CN108154537B CN201711416063.5A CN201711416063A CN108154537B CN 108154537 B CN108154537 B CN 108154537B CN 201711416063 A CN201711416063 A CN 201711416063A CN 108154537 B CN108154537 B CN 108154537B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- correction
- visual
- upper computer
- detection system
- rapid detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012937 correction Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000009795 derivation Methods 0.000 claims description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/80—Analysis of captured images to determine intrinsic or extrinsic camera parameters, i.e. camera calibration
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/80—Geometric correction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
本发明公开了一种大视野快速检测***的校正方法，属于影像测量技术领域，包括建立大视野快速检测***，利用微米级阵列圆的玻璃板做校正片，获取校正板的阵列圆的圆心的像素坐标值，采用逼近函数计算出校正片阵列圆的圆心的世界坐标系的测量值，对所有阵列圆心的偏差和求导，使阵列圆的圆心的世界坐标系的测量值与实际值的误差值逼近需要的精度，解决了大视野快速检测***中图像的幅面校正的技术问题；本发明可通过一次校正，把整个***单项硬件的误差及其组合过程中的误差一次性校正完毕，避免了多次校正的繁琐，且校正精度可根据实际需要通过调整校正算法的阶数逼近；本发明可保存校正系数，只要***成像组件电荷耦合设备与镜头相对不发生变化，则无需再次校正。
Description
技术领域
本发明属于影像测量术领域，特别涉及一种大视野快速检测***的校正方法。
背景技术
随着工业4.0的飞速发展，精密检测行业越来越要求往快速精确的方向发展，作为影像测量的三大部件：电荷耦合设备，镜头，灯源也开始往大视场的方向发展。电荷耦合设备已经由传统的百万级发展到千万级，亿级像素；镜头视野也由毫米级发展到几百毫米；灯源也开始往大面阵方向发展。
以上科技的发展，为精密检测行业带来质的飞跃，传统的检测效率一片4.3寸的玻璃大约需要1分钟以上，而大视野却使整个检测效率缩短到3秒之内，而大视野也带来几个问题：
1.单像素解析度降低；
2.视场范围内，各区域的精度等级不同；
3.传统的线性校正方式已经不适用于此***中。
发明内容
本发明的目的是提供一种大视野快速检测***的校正方法，解决了大视野快速检测***中图像的幅面校正的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种大视野快速检测***的校正方法，包括如下步骤：
步骤1：建立大视野快速检测***，所述大视野快速检测***包括用于产品成像的相机、远心镜头、校正片、治具平台模组、支架、用于增加光强度的平行背光源和用于与上位机通信的图像处理模块；
步骤2：将相机、远心镜头、校正片、治具平台模组和平行背光源从上至下依次安装在支架上；所述校正片为微米级阵列圆的玻璃板；
步骤3：图像处理模块连接上位机；
步骤4：大视野快速检测***获取校正片的一幅图片，并将该图片传送给上位机；
步骤5：上位机进行校正的步骤如下：
步骤A：上位机对采集的校正片的图片进行处理，以校正片上的阵列圆作为处理对象，获取图片中校正片的阵列圆的圆心的图像坐标值(ui,vj)，设定(xi,yj)为校正片阵列圆的圆心的世界坐标系的测量值，f(xi,yj)为逼近函数，设定(x真i,y真j)为校正片阵列圆的圆心的世界坐标系的实际值，上位机根据以下公式对所有阵列圆心的偏差和求导，使误差值逼近需要的精度，从而计算出(xi,yj)：
其中
为需求的精度，i和j分别为阵列圆的行编号和列编号；
步骤B：上位机根据以下公式计算出二项多阶系数A：
其中n和m均为阶数，其取值均为整数，n大于等于1且小于等于5，m小于n；
步骤6：上位机判断是否是第一次校正：是，则执行步骤7；否，则执行步骤8；
步骤7：采用逼近函数f(xi,yj)的1阶函数，即n＝1，并根据步骤5的方法进行校正计算，得出校正结果，即计算出二项多阶系数A，执行步骤9；
步骤8：增加逼近函数f(xi,yj)的阶数，即增大n的取值，并根据步骤5的方法进行校正计算，得出校正结果，即计算出二项多阶系数A，执行步骤9；
步骤9：对校正结果进行判断：满足小于需求的精度
的要求，执行步骤10；不足小于需求的精度
的要求，执行步骤6；
步骤10：上位机根据校正片的位置坐标校正大视野快速检测***的图像：
首先大视野快速检测***采集一幅图像，上位机对采集的图像进行处理，然后设定采集到的图像上的任意一个点的坐标为(ai，bj)，上位机根据以下公式计算出该点的测量坐标(qi，qj)：
其中i和j分别为阵列圆的行编号和列编号；
步骤11：上位机根据步骤4到步骤10的方法，生成校正文档，并存储校正文档。
所述相机为2900W像素CCD摄像头；所述远心镜头为192mm×168mm视野镜头；所述平行背光源为172mm×172mm平行背光源。
所述需求的精度
为一个设定精度。
所述图像处理模块为ARM9控制器。
本发明所述的一种大视野快速检测***的校正方法，解决了大视野快速检测***中图像的幅面校正的技术问题；本发明可通过一次校正，把整个***单项硬件的误差及其组合过程中的误差一次性校正完毕，避免了多次校正的繁琐，且校正精度可根据实际需要通过调整校正算法的阶数逼近；本发明可保存校正系数，只要***成像组件电荷耦合设备与镜头相对不发生变化，则无需再次校正；本发明可保证视野范围内各个区域的精度达到预期的级别。
附图说明
图1是本发明的大视野快速检测***校正方式搭建的结构示意图；
图2是本发明的流程图；
图中：相机1、远心镜头2、校正片3、治具平台模组4、平行背光源5、支架6。
具体实施方式
如图1-图2所示的一种大视野快速检测***的校正方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：建立大视野快速检测***，所述大视野快速检测***包括用于产品成像的超高分辨率相机1、大视野远心镜头2、校正片3、治具平台模组4、支架6、用于增加光强度的平行背光源5和用于与上位机通信的图像处理模块；所述支架6为立柱及底座模组安装模组。
所述大视野快速检测***为LPA系列全尺寸检测设备。
步骤2：将相机1、远心镜头2、校正片3、治具平台模组4和平行背光源5从上至下依次安装在支架6上；所述校正片3为微米级阵列圆的玻璃板；
步骤3：图像处理模块连接上位机；
步骤4：大视野快速检测***获取校正片3的一幅图片，并将该图片传送给上位机；
步骤5：上位机进行校正的步骤如下：
步骤A：上位机对采集的校正片3的图片进行处理，以校正片3上的阵列圆作为处理对象，获取图片中校正片3的阵列圆的圆心的图像坐标值(ui,vj)，设定(xi,yj)为校正片3阵列圆的圆心的世界坐标系的测量值，f(xi,yj)为逼近函数，设定(x真i,y真j)为校正片3阵列圆的圆心的世界坐标系的实际值，上位机根据以下公式对所有阵列圆心的偏差和求导，使误差值逼近需要的精度，从而计算出(xi,yj)：
其中
为需求的精度，i和j分别为阵列圆的行编号和列编号；
步骤B：上位机根据以下公式计算出二项多阶系数A：
步骤6：上位机判断是否是第一次校正：是，则执行步骤7；否，则执行步骤8；
步骤7：采用逼近函数f(xi,yj)的1阶函数，即n＝1，并根据步骤5的方法进行校正计算，得出校正结果，即计算出二项多阶系数A，执行步骤9；
步骤8：增加逼近函数f(xi,yj)的阶数，即增大n的取值，并根据步骤5的方法进行校正计算，得出校正结果，即计算出二项多阶系数A，执行步骤9；
步骤9：对校正结果进行判断：满足小于需求的精度
的要求，执行步骤10；不足小于需求的精度
的要求，执行步骤6；
步骤10：上位机根据校正片3的位置坐标校正大视野快速检测***的图像：
首先大视野快速检测***采集一幅图像，上位机对采集的图像进行处理，然后设定采集到的图像上的任意一个点的坐标为(ai，bj)，上位机根据以下公式计算出该点的测量坐标(qi，pj)：
其中i和j分别为阵列圆的行编号和列编号；
步骤11：上位机根据步骤4到步骤10的方法，生成校正文档，并存储校正文档。
所述相机1为2900W像素CCD摄像头；所述远心镜头2为192mm×168mm视野镜头；所述平行背光源5为172mm×172mm平行背光源5。
所述需求的精度
为一个设定精度。
所述图像处理模块为ARM9控制器。
本发明所述的一种大视野快速检测***的校正方法，解决了大视野快速检测***中图像的幅面校正的技术问题；本发明可通过一次校正，把整个***单项硬件的误差及其组合过程中的误差一次性校正完毕，避免了多次校正的繁琐，且校正精度可根据实际需要通过调整校正算法的阶数逼近；本发明可保存校正系数，只要***成像组件电荷耦合设备与镜头相对不发生变化，则无需再次校正；本发明可保证视野范围内各个区域的精度达到预期的级别。
Claims (4)
1.一种大视野快速检测***的校正方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：建立大视野快速检测***，所述大视野快速检测***包括用于产品成像的相机(1)、远心镜头(2)、校正片(3)、治具平台模组(4)、支架(6)、用于增加光强度的平行背光源(5)和用于与上位机通信的图像处理模块；
步骤2：将相机(1)、远心镜头(2)、校正片(3)、治具平台模组(4)和平行背光源(5)从上至下依次安装在支架(6)上；所述校正片(3)为微米级阵列圆的玻璃板；
步骤3：图像处理模块连接上位机；
步骤4：大视野快速检测***获取校正片(3)的一幅图片，并将该图片传送给上位机；
步骤5：上位机进行校正的步骤如下：
步骤A：上位机对采集的校正片(3)的图片进行处理，以校正片(3)上的阵列圆作为处理对象，获取图片中校正片(3)的阵列圆的圆心的图像坐标值(ui,vj)，设定(xi,yj)为校正片(3)阵列圆的圆心的世界坐标系的测量值，f(xi,yj)为逼近函数，设定(x真i,y真j)为校正片(3)阵列圆的圆心的世界坐标系的实际值，上位机根据以下公式对所有阵列圆心的偏差和求导，使误差值逼近需要的精度，从而计算出(xi,yj)：
其中
为需求的精度，i和j分别为阵列圆的行编号和列编号；
步骤B：上位机根据以下公式计算出二项多阶系数A：
其中n和m均为阶数，其取值均为整数，n大于等于1且小于等于5，m小于等于n；
步骤6：上位机判断是否是第一次校正：是，则执行步骤7；否，则执行步骤8；
步骤7：采用逼近函数f(xi,yj)的1阶函数，即n＝1，并根据步骤5的方法进行校正计算，得出校正结果，即计算出二项多阶系数A，执行步骤9；
步骤8：增加逼近函数f(xi,yj)的阶数，即增大n的取值，并根据步骤5的方法进行校正计算，得出校正结果，即计算出二项多阶系数A，执行步骤9；
步骤9：对校正结果进行判断：满足小于需求的精度
的要求，执行步骤10；不足小于需求的精度
的要求，执行步骤6；
步骤10：上位机根据校正片(3)的位置坐标校正大视野快速检测***的图像：
首先大视野快速检测***采集一幅图像，上位机对采集的图像进行处理，然后设定采集到的图像上的任意一个点的坐标为(ai，bj)，上位机根据以下公式计算出该点的测量坐标(qi，pj)：
步骤11：上位机根据步骤4到步骤10的方法，生成校正文档，并存储校正文档。
2.如权利要求1所述的一种大视野快速检测***的校正方法，其特征在于:所述相机(1)为2900W像素CCD摄像头；所述远心镜头(2)为192mm×168mm视野镜头；所述平行背光源(5)为172mm×172mm平行背光源(5)。
3.如权利要求1所述的一种大视野快速检测***的校正方法，其特征在于:所述需求的精度
为一个设定精度。
4.如权利要求1所述的一种大视野快速检测***的校正方法，其特征在于:所述图像处理模块为ARM9控制器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711416063.5A CN108154537B (zh) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | 一种大视野快速检测***的校正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711416063.5A CN108154537B (zh) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | 一种大视野快速检测***的校正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108154537A CN108154537A (zh) | 2018-06-12 |
| CN108154537B true CN108154537B (zh) | 2020-09-29 |
Family
ID=62464458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711416063.5A Active CN108154537B (zh) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | 一种大视野快速检测***的校正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108154537B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109146956B (zh) * | 2018-08-09 | 2021-11-16 | 厦门市计量检定测试院 | 一种视觉定位***的线性误差修正系数获取方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102878948A (zh) * | 2012-09-26 | 2013-01-16 | 哈尔滨工业大学 | 基于圆光斑标记的目标表面坐标的视觉测量装置及测量方法 |
| CN104251671A (zh) * | 2014-09-19 | 2014-12-31 | 七海测量技术（深圳）有限公司 | 一种实时校正的高精度测量方法和装置 |
| CN205664783U (zh) * | 2016-06-03 | 2016-10-26 | 绵阳市维博电子有限责任公司 | 一种基于双远心镜头的视觉测量装置 |
| CN106500625A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-03-15 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种远心立体视觉测量装置及其应用于物体三维形貌微米级精度测量的方法 |
| CN107025670A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-08-08 | 华中科技大学 | 一种远心相机标定方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9915857B2 (en) * | 2013-12-09 | 2018-03-13 | Geo Semiconductor Inc. | System and method for automated test-pattern-free projection calibration |
-
2017
- 2017-12-25 CN CN201711416063.5A patent/CN108154537B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102878948A (zh) * | 2012-09-26 | 2013-01-16 | 哈尔滨工业大学 | 基于圆光斑标记的目标表面坐标的视觉测量装置及测量方法 |
| CN104251671A (zh) * | 2014-09-19 | 2014-12-31 | 七海测量技术（深圳）有限公司 | 一种实时校正的高精度测量方法和装置 |
| CN205664783U (zh) * | 2016-06-03 | 2016-10-26 | 绵阳市维博电子有限责任公司 | 一种基于双远心镜头的视觉测量装置 |
| CN106500625A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-03-15 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种远心立体视觉测量装置及其应用于物体三维形貌微米级精度测量的方法 |
| CN107025670A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-08-08 | 华中科技大学 | 一种远心相机标定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108154537A (zh) | 2018-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8077909B2 (en) | Apparatus and method for testing infrared camera | |
| WO2017088469A1 (zh) | 一种基于机械手臂的高精度自动光学检测***和方法 | |
| CN111351431B (zh) | 一种pcb板上多孔位的检测***的校正方法 | |
| TWI512276B (zh) | 量測發光二極體模組之光軸的方法 | |
| CN101726246A (zh) | 校正片及校正方法 | |
| CN110672037A (zh) | 基于相移法的线性光源光栅投影三维测量***及方法 | |
| CN108986170B (zh) | 一种适用于现场工况的线阵相机平场校正方法 | |
| CN112848281B (zh) | 一种光固化3d打印机光补偿方法 | |
| WO2024027058A1 (zh) | 工件通孔位置校准方法及检测装置 | |
| CN108154537B (zh) | 一种大视野快速检测***的校正方法 | |
| CN107169921B (zh) | 一种双光谱的图像配准***和方法 | |
| CN110060625B (zh) | 一种led显示屏采集渐晕补偿方法 | |
| CN111376254A (zh) | 平面测距方法及***和机械手调校平面的方法及*** | |
| CN115942127A (zh) | 显示面板的补偿基础数据的获取方法、获取装置、获取***和存储介质 | |
| CN106768891B (zh) | 一种基于反射图像方法检测物体表面法线误差的专用设备 | |
| CN112964639B (zh) | Lcm检测方法和设备 | |
| CN110992430B (zh) | 一种多相机标定装置及标定方法 | |
| US20110234860A1 (en) | Solid-state imaging device | |
| CN210042061U (zh) | 一种相机焦距校准平台 | |
| CN109238165B (zh) | 一种3c产品轮廓度检测方法 | |
| KR102295987B1 (ko) | 스테레오 카메라 모듈의 캘리브레이션 방법 및 장치, 및 컴퓨터 판독 가능한 저장매체 | |
| CN113483655A (zh) | 一种pcb检测***及方法 | |
| CN112308919A (zh) | 芯片在夹具中的装夹位置的校正方法和装置 | |
| KR20200044252A (ko) | 표시 패널 검사 시스템, 표시 패널 검사 방법 및 이를 이용한 표시 패널. | |
| TWI832205B (zh) | 光學量測裝置與量測方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |