专利汇可以提供轴类工件侧表面缺陷检测图像的展开校正方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种轴类 工件 侧表面 缺陷 检测图像的展开校正方法,该校正方法首先通过相机成像模型获取轴类工件侧表面空间点与图像坐标 位置 之间的透视投影关系,以及距相机最近轴 母线 为基准展开的平面空间点与图像坐标位置之间的透视投影关系;根据几何坐标转换方法获取轴侧表面空间点与距相机最近轴母线为基准展开的平面空间点之间的坐标位置关系;再根据所获得的上述三种关系联立推导,建立轴侧表面与展开平面图像间的仿射变换关系,结合该仿射变换关系及插值法完成 像素 复制,实现检测图像的展开校正。本发明可真实还原轴侧表面实际检测情况,提高了后期 图像处理 检测 精度 。,下面是轴类工件侧表面缺陷检测图像的展开校正方法专利的具体信息内容。
1.一种轴类工件侧表面缺陷检测图像的展开校正方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤1,通过相机成像模型获取轴类工件侧表面空间点与图像坐标位置之间的透视投影关系,以及距相机最近轴母线为基准展开的平面空间点与图像坐标位置之间的透视投影关系;相机成像模型所建立的坐标系有如下四个:
相机坐标系,相机坐标系XCYCZ是以OC点为原点的三维坐标系,XC,YC分别与图像的U,V轴平行,Z轴为相机光轴,与图像平面垂直,垂直交点O为图像坐标系原点;
图像坐标系,图像坐标系UOV是以垂直交点O为原点建立的二维坐标系;
第一世界坐标系,第一世界坐标系XW1YW1Z以相机光轴与轴类工件中心线交点OW1为原点,XW1,YW1分别与图像的U,V轴平行,且方向一致;
第二世界坐标系,第二世界坐标系XW2YW2Z以相机光轴与距相机最近轴母线为基准的展开平面交点OW2为原点,XW2,YW2也分别与图像的U,V轴平行,且方向一致,图像平面距展开平面距离为H;
轴类工件侧表面空间点与图像坐标位置之间的透视投影关系,由下述方式获得:
首先设轴侧面上任一点M在第一世界坐标系XW1YW1Z中的坐标为(x,y,z),轴半径为R,点M在YW1OZ平面内的投影点与OW1的连线与Z轴夹角为θ;平面α为轴侧面展开平面,M'为M在展开平面上的对应点,其所在平面为XW2YW2O,M'在该坐标系下坐标为(x1,y1);UV平面为成像平面,m与m'分别为M与M'在该平面的成像点,坐标为(i,j)和(i1,j1);轴类工件侧表面在成像平面中所形成的图像中心为(i0,j0),轴侧表面展开平面形成的图像中心为(i10,j10),由比例关系可得到:
式中,dx和dy分别为相机像元尺寸,f为相机焦距,h为点M与圆轴最高点间的垂直距离,满足h=R-z=R(1-cosθ),则轴类工件侧表面空间点与图像坐标位置之间的透视投影关系表示为:
距相机最近轴母线为基准展开的平面空间点与图像坐标位置之间的透视投影关系为:
步骤2,根据几何坐标转换方法获取轴侧表面空间点与距相机最近轴母线为基准展开的平面空间点之间的坐标位置关系;
步骤3,利用步骤1与步骤2所获得的三种关系,建立轴侧表面与展开平面图像间的仿射变换关系;
步骤4,结合步骤3的仿射变换关系及插值法进行像素复制,完成轴侧面检测图像的展开校正。
2.根据权利要求1所述的轴类工件侧表面缺陷检测图像的展开校正方法,其特征在于,所述步骤1中相机成像模型包括线性模型和非线性模型。
3.根据权利要求1所述的轴类工件侧表面缺陷检测图像的展开校正方法,其特征在于,所述步骤2中的轴侧表面空间点与距相机最近轴母线为基准展开的平面空间点之间的坐标位置关系由几何坐标转换得到:
4.根据权利要求3所述的轴类工件侧表面缺陷检测图像的展开校正方法,其特征在于,所述步骤3中轴侧表面点与展开平面点在图像坐标系中的映射点之间的仿射变换关系由式(2)、式(3)以及式(4)推导建立:
5.根据权利要求1所述的轴类工件侧表面缺陷检测图像的展开校正方法,其特征在于,所述步骤4中插值法采用区域范围为2×2的双线性插值方法。
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