本申請涉及光學(xué)檢測，具體涉及一種高精度尺寸量測方法。

背景技術(shù)：

1、目前，光纖纖芯、光柵狹縫、電線銅芯和機(jī)床絲杠等諸多桿和狹縫是精密儀器與測量系統(tǒng)中的重要構(gòu)成部分，其幾何截面和狹縫直徑的加工與檢測精度直接影響儀器與系統(tǒng)的性能和精度，因而對縫或桿的高精度快速檢測顯得尤為重要。

2、相關(guān)技術(shù)中，在桿狀待測物截面直徑測量上，目前的測量設(shè)備針對不同著色的桿狀待測物，因不同顏色對光的透過率不同，圖像對比度存在明顯差異，導(dǎo)致不同著色桿狀待測物的測量精度存在偏差，不能很好地應(yīng)用于多色的產(chǎn)品測量需求。

3、因此，有必要設(shè)計(jì)一種新的高精度尺寸量測方法，以克服上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┮环N高精度尺寸量測方法，可以解決相關(guān)技術(shù)中不同著色的桿狀待測物的圖像對比度存在明顯差異，導(dǎo)致不同著色桿狀待測物的測量精度存在偏差的技術(shù)問題。

2、第一方面，本申請實(shí)施例提供一種高精度尺寸量測方法，其包括以下步驟：

3、按照設(shè)定的規(guī)則將光源的輸出光調(diào)整為與待測物匹配的顏色；

4、采集待測物待測區(qū)域的圖像；

5、基于圖像中待測區(qū)域的邊界信息計(jì)算待測物待測區(qū)域的尺寸。

6、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述按照設(shè)定的規(guī)則將光源的輸出光調(diào)整為與待測物匹配的顏色，包括：

7、若待測物待測區(qū)域的尺寸大于或等于設(shè)定尺寸，則將光源的輸出光調(diào)整為與待測物成互補(bǔ)色；

8、若待測物待測區(qū)域的尺寸小于設(shè)定尺寸，則將光源的輸出光調(diào)整為波長最長的顏色。

9、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，當(dāng)待測物待測區(qū)域的尺寸小于設(shè)定尺寸時(shí)，光源輸出光的波長范圍為620nm-700nm。

10、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述按照設(shè)定的規(guī)則將光源的輸出光調(diào)整為與待測物匹配的顏色，包括：

11、旋轉(zhuǎn)光源一側(cè)的旋轉(zhuǎn)色輪，使光源從旋轉(zhuǎn)色輪輸出的輸出光調(diào)整為與待測物匹配的顏色。

12、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述基于圖像計(jì)算待測物待測區(qū)域的尺寸，包括：

13、計(jì)算圖像中的待測區(qū)域邊界；

14、根據(jù)相機(jī)采集圖像的像元大小p、待測區(qū)域邊界內(nèi)截面直徑占據(jù)的像素?cái)?shù)目n以及相機(jī)前方鏡頭的倍率m計(jì)算待測區(qū)域的截面直徑d；或者根據(jù)相機(jī)采集圖像的像元大小p、待測區(qū)域邊界內(nèi)縫間距占據(jù)的像素?cái)?shù)目n以及相機(jī)前方鏡頭的倍率m計(jì)算待測物的縫間距d。

15、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述計(jì)算圖像中的待測區(qū)域邊界，包括：

16、將圖像二值分割后使用邊緣檢測算法計(jì)算圖像中的待測區(qū)域邊界。

17、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，當(dāng)采集的圖像為衍射圖像時(shí)，所述基于圖像計(jì)算待測物待測區(qū)域的尺寸，包括：

18、提取圖像中有效區(qū)域水平方向的強(qiáng)度分布與距離關(guān)系分布曲線；

19、基于強(qiáng)度分布與距離關(guān)系分布曲線計(jì)算待測物待測區(qū)域的尺寸。

20、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，當(dāng)衍射圖像為條紋形時(shí)，所述基于強(qiáng)度分布與距離關(guān)系分布曲線計(jì)算待測物待測區(qū)域的尺寸，包括：

21、計(jì)算強(qiáng)度分布與距離關(guān)系分布曲線中各級暗紋到中心主極大點(diǎn)的距離xk；

22、根據(jù)暗紋級數(shù)k、第k級暗紋到中心主極大點(diǎn)的距離xk、光波長λ和相機(jī)前方鏡頭的焦距f計(jì)算待測區(qū)域的截面直徑或待測物的縫間距d。

23、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，當(dāng)衍射圖像為圓形時(shí)，所述基于強(qiáng)度分布與距離關(guān)系分布曲線計(jì)算待測物待測區(qū)域的尺寸，包括：

24、獲取強(qiáng)度分布與距離關(guān)系分布曲線中的中央艾里斑直徑x0；

25、根據(jù)光波長λ、相機(jī)前方鏡頭的焦距f以及中央艾里斑直徑x0計(jì)算待測區(qū)域的截面直徑d。

26、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，在所述采集待測物待測區(qū)域的圖像之前，還包括以下步驟：

27、判斷待測物的長度以及待測區(qū)域的尺寸；

28、若待測物的長度大于設(shè)定長度，則將采集圖像的成像模塊與光源放置于待測物的同一側(cè)；

29、若待測區(qū)域的尺寸小于設(shè)定尺寸，則將采集圖像的成像模塊與光源放置于待測物的相對兩側(cè)。

30、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，在所述采集待測物待測區(qū)域的圖像之前，還包括：

31、調(diào)整待測物的位置，使光源的光斑關(guān)于待測區(qū)域?qū)ΨQ；

32、調(diào)整待測物后方的鏡頭與相機(jī)之間的距離，使鏡頭的焦平面與相機(jī)的成像面重合。

33、本申請實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果包括：

34、通過對光源輸出光的顏色進(jìn)行調(diào)整，可以使得不同著色待測物上照射與其顏色匹配的光線，進(jìn)而提高采集的圖像的對比度，基于圖像計(jì)算出來的待測區(qū)域的尺寸精度也更高，且能夠?qū)崿F(xiàn)多色的產(chǎn)品測量需求，解決了相關(guān)技術(shù)中不同著色的桿狀待測物的圖像對比度存在明顯差異，導(dǎo)致不同著色桿狀待測物的測量精度存在偏差的技術(shù)問題。

技術(shù)特征：

1.一種高精度尺寸量測方法，其特征在于，其包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的高精度尺寸量測方法，其特征在于，所述按照設(shè)定的規(guī)則將光源的輸出光調(diào)整為與待測物匹配的顏色，包括：

3.如權(quán)利要求2所述的高精度尺寸量測方法，其特征在于，

4.如權(quán)利要求1所述的高精度尺寸量測方法，其特征在于，所述按照設(shè)定的規(guī)則將光源的輸出光調(diào)整為與待測物匹配的顏色，包括：

5.如權(quán)利要求1所述的高精度尺寸量測方法，其特征在于，所述基于圖像計(jì)算待測物待測區(qū)域的尺寸，包括：

6.如權(quán)利要求1所述的高精度尺寸量測方法，其特征在于，當(dāng)采集的圖像為衍射圖像時(shí)，所述基于圖像計(jì)算待測物待測區(qū)域的尺寸，包括：

7.如權(quán)利要求6所述的高精度尺寸量測方法，其特征在于，當(dāng)衍射圖像為條紋形時(shí)，所述基于強(qiáng)度分布與距離關(guān)系分布曲線計(jì)算待測物待測區(qū)域的尺寸，包括：

8.如權(quán)利要求6所述的高精度尺寸量測方法，其特征在于，當(dāng)衍射圖像為圓形時(shí)，所述基于強(qiáng)度分布與距離關(guān)系分布曲線計(jì)算待測物待測區(qū)域的尺寸，包括：

9.如權(quán)利要求1所述的高精度尺寸量測方法，其特征在于，在所述采集待測物待測區(qū)域的圖像之前，還包括以下步驟：

10.如權(quán)利要求1所述的高精度尺寸量測方法，其特征在于，在所述采集待測物待測區(qū)域的圖像之前，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種高精度尺寸量測方法，其包括以下步驟：按照設(shè)定的規(guī)則將光源的輸出光調(diào)整為與待測物匹配的顏色；采集待測物待測區(qū)域的圖像；基于圖像計(jì)算待測物待測區(qū)域的尺寸。本申請通過對光源輸出光的顏色進(jìn)行調(diào)整，可以使得不同著色待測物上照射與其顏色匹配的光線，進(jìn)而提高采集的圖像的對比度，基于高對比度圖像計(jì)算出來的待測區(qū)域的尺寸精度也更高，且能夠?qū)崿F(xiàn)多色的產(chǎn)品測量需求，解決了相關(guān)技術(shù)中不同著色的桿狀待測物的圖像對比度存在明顯差異，導(dǎo)致不同著色桿狀待測物的測量精度存在偏差的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：龔渭,吳琦,陳武,余廣得,苗丹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢精立電子技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19