本發(fā)明涉及一種提取圓柱形盲孔孔心坐標的方法。特別是涉及一種影像測量中提取圓柱形盲孔中央任意面孔心坐標的方法。

背景技術：

機械加工中，工序間利用孔作為定位基準是非常通用的方法，如“一面兩銷”法就是機械加工中的經(jīng)典定位方法。但由于孔在加工時存在允許誤差，定位銷的上偏差不能超過孔的下偏差。當孔的實際尺寸達到上偏差時，孔的允差就不可避免的轉變?yōu)槎ㄎ徽`差?，F(xiàn)有孔的定位問題可以應用坐標測量機解決，三坐標機檢測孔心可以達到較高的測量精度，但是由于三坐標機在操作過程中需要將工件離線測量，無法實現(xiàn)在線快速測量。同時三坐標測量在測量過程中需要事先標定，對測量環(huán)境要求較高，并且三坐標測量機的使用成本也存在較高的問題。為了解決這種問題，有人提出了“影像軟定位”法。即用視覺傳感器為孔成像，利用圖像處理技術提取孔心坐標。此時，如果孔的圓度誤差可以忽略不計的話，孔的尺寸誤差將不再影像孔心位置。

“影像軟定位”法也存在問題——視覺傳感器為孔成像通常得到的是孔端面的像。如果孔端面存在倒角，并且倒角與孔不同心，最后解算出的孔心可能不能正確表征孔的實際定位中心。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種快速、精確、通用性強、測量范圍大的影像測量中提取圓柱形盲孔中央任意面孔心坐標的方法。

本發(fā)明所采用的技術方案是：一種影像測量中提取圓柱形盲孔中央任意面孔心坐標的方法，是使用影像測量中提取圓柱形盲孔中央任意面孔心坐標的坐標提取裝置進行提取的方法，所述的坐標提取裝置包括有正三棱柱和連接在所述正三棱柱上的握柄，其中所述的正三棱柱的一個角固定地卡嵌在所述握柄一端的端部，且所述正三棱柱的上端面與所述握柄的上端面在同一平面上；所述的方法包括如下步驟：

1)將坐標提取裝置中的正三棱柱插入盲孔中，使正三棱柱底面與盲孔內(nèi)待測端面在同一平面上；

2)將正三棱柱上遠離握柄的兩個角所在的棱與所述的盲孔的內(nèi)壁緊密接觸；

3)通過握柄旋轉正三棱柱360度，在旋轉過程中通過影像測量的方式采集正三棱柱上端面的外接圓圓心標記點所形成的軌跡；

4)因步驟3)所形成的軌跡構成的圓與盲孔內(nèi)待測端面為同心圓，從而得到正三棱柱上端面的外接圓圓心標記點所形成的軌跡構成的圓心O即為盲孔內(nèi)待測端面的圓心。

在步驟3)的旋轉過程中，要使正三棱柱上遠離握柄的兩個角所在的棱與所述的盲孔的內(nèi)壁始終緊密接觸。

本發(fā)明的影像測量中提取圓柱形盲孔中央任意面孔心坐標的方法，基于視覺傳感器，具有快速、精確、通用性強、測量范圍大的特點，能夠給出具體測量值，方便工業(yè)測量與科學研究使用。本發(fā)明具有如下具體特點：

1、測量的便捷性：相較于坐標測量機測量，本發(fā)明的測量方法不需要將待測物體移動到坐標測量機上。同時架設相機的校準與調(diào)試相較于坐標測量機更為便利。測量儀體積小，運輸，安裝便利。

1)測量的通用：依據(jù)本發(fā)明的測量方法可以設計生產(chǎn)不同規(guī)格大小的測量裝置，根據(jù)待測孔徑的范圍選擇不同規(guī)格的測量裝置。

2)測量的精確性：采用相機采集圖像標記點的位置圖像，擬合出圖像標記點的運動軌跡。由于影像測量的精度很高，同時擬合運動軌跡已有成熟的數(shù)學算法。因此通過擬合圓的圓心表征待測孔孔心有較高的精度。

測量的安全性：在測量過程中雖然為接觸測量，但并未與待測物體發(fā)生激烈的機械碰撞，不會損傷待測物體。

附圖說明

圖1是本發(fā)明使用的影像測量中提取圓柱形盲孔中央任意面孔心坐標的坐標提取裝置；

圖2是本發(fā)影像測量中提取圓柱形盲孔中央任意面孔心坐標的方法的測量原理圖；

圖3是本發(fā)影像測量中提取圓柱形盲孔中央任意面孔心坐標的方法的測量過程圖。

圖中

1：正三棱柱 2：握柄

3：盲孔 4：棱

5：棱 6：外接圓圓心

7：軌跡

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發(fā)明的影像測量中提取圓柱形盲孔中央任意面孔心坐標的方法做出詳細說明。

本發(fā)明的影像測量中提取圓柱形盲孔中央任意面孔心坐標的方法，是使用圖1中所示的影像測量中提取圓柱形盲孔中央任意面孔心坐標的坐標提取裝置進行提取的方法，所述的坐標提取裝置，如圖1所示，包括有正三棱柱1和連接在所述正三棱柱1上的握柄2，其中所述的正三棱柱1的一個角固定地卡嵌在所述握柄2一端的端部，且所述正三棱柱1的上端面與所述握柄2的上端面在同一平面上，圖中6為正三棱柱1上端面的外接圓圓心；所述的方法包括如下步驟：

1)如圖1所示，將坐標提取裝置中的正三棱柱1插入盲孔3中，使正三棱柱1底面與盲孔3內(nèi)待測端面在同一平面上；

2)將正三棱柱1上遠離握柄2的兩個角所在的棱4、5與所述的盲孔3的內(nèi)壁緊密接觸；

3)如圖2、圖3所示，通過握柄2將正三棱柱1旋轉360度，為測量方便，可將坐標提取裝置的握柄放置在待測盲孔的外邊上，方便固定。在旋轉過程中通過影像測量的方式采集正三棱柱1上端面的外接圓圓心標記點6所形成的軌跡7。在的旋轉過程中，在旋轉過程中要使正三棱柱1上遠離握柄2的兩個角所在的棱4、5與所述的盲孔3的內(nèi)壁始終緊密接觸；

可以在三棱柱1正上方適當位置放置相機，要保證三棱柱1頂端面外接圓圓心6所形成的軌跡7在相機的視場內(nèi)。

在測量中應盡可能多的采集坐標提取裝置上三棱柱1頂端面外接圓圓心6所形成的軌跡7的圖像，同時保證每兩個圖像采集點之間坐標提取裝置的旋轉角度不要變化過大。以保證采集到的數(shù)據(jù)準確。

4)因步驟3)所形成的軌跡7構成的圓與盲孔3內(nèi)待測端面為同心圓，從而得到正三棱柱1上端面的外接圓圓心標記點6所形成的軌跡7構成的圓心O即為盲孔3內(nèi)待測端面的圓心。