本發明專利技術一種利用液面獲取產品形狀的多視圖采集裝置及方法，本發明專利技術在基于液面的物體輪廓數字化掃描系統基礎上，通過多目圖象采集，解決了遮擋導致采集圖象的數據不完整、需要多次裝夾產品的問題，使采集圖像的信息更多，最終生成的幾何模型更加精確。然后通過計算機圖象處理技術進行圖象處理提取邊緣和拼合，最終獲得物體的數字化幾何模型，完善了基于液面的數字化掃描系統。該采集方法操作方便簡單，能方便地獲取產品完整或某個高度的幾何輪廓信息，效率高，應用范圍廣，對逆向造型很有使用價值。本發明專利技術能自動進行圖像采集，采集效率5-10層/min，采集精度較高。開發的軟件界面友好、操作容易，并實現自動采集圖像、圖像邊緣提取、數據點校正和拼合等。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術，本專利技術在基于液面的物體輪廓數字化掃描系統基礎上，通過多目圖象采集，解決了遮擋導致采集圖象的數據不完整、需要多次裝夾產品的問題，使采集圖像的信息更多，最終生成的幾何模型更加精確。然后通過計算機圖象處理技術進行圖象處理提取邊緣和拼合，最終獲得物體的數字化幾何模型，完善了基于液面的數字化掃描系統。該采集方法操作方便簡單，能方便地獲取產品完整或某個高度的幾何輪廓信息，效率高，應用范圍廣，對逆向造型很有使用價值。本專利技術能自動進行圖像采集，采集效率5-10層/min，采集精度較高。開發的軟件界面友好、操作容易，并實現自動采集圖像、圖像邊緣提取、數據點校正和拼合等。【專利說明】
本專利技術涉及機械與控制領域，特別涉及。
技術介紹
近十年來，隨著傳感技術、圖像處理和計算機視覺等相關技術的發展，出現了各種各樣的產品表面的幾何數據數字化獲取方法。獲取方法基本上可分為兩大類，即接觸式與非接觸式。非接觸式按其原理不同，又可分為光學式和非光學式等。一些先進的研究已經集光學、機械、計算機視覺和數宇圖象處理等高新技術為一體。以產品的實物、軟件影象作為研究對象，應用現代設計理淪、生產工程學、材料科學和相關專業知識進行深入系統地分析和研究，進而開發出同類的產品。三維數字化測量技術近年來也取得了迅猛的發展，零件的三維數字化是通過特定的測量設備和測量方法獲取零件表面離散點的幾何坐標數據。在此基礎上，就可以進行復雜曲面的建模、評價、改進和制造。因而，如何高效、高精度地對樣件表面進行數據采集，是目前國內外逆向工程的主要研究內容之一。 在專利CN 101231250 A中公開了一種金相全面測量法。其包括將樣品置于金相顯微鏡的載物臺上，利用計算機控制載物臺按行、列定點進行移動；利用攝像頭在樣品上自左上角至右下角進行有視域搭界金相圖像的全面采集，并將各分視域金相圖像傳輸給計算機；計算機將圖像自動進行標識、存儲、無縫拼接，從而得到一張涵蓋整個測量截面的真實且唯一的全面金相圖像，并按照標準規定的方法進行金相分析，并根據標準中定義的量值計算方法完成金相分析報告等步驟。由于所獲得的測量結果是真實且唯一的，因而準確性好，所以不會對實際應用造成不良影響。但是該專利技術的缺點在于對陡壁和透光模型數據采集困難，而且價格昂貴。
技術實現思路
本專利技術屬于利用液面獲取產品形狀的多視圖采集裝置及采集方法的創新技術。在基于液面的物體輪廓數字化掃描系統基礎上，通過多目圖象采集，解決了遮擋導致采集圖象的數據不完整、需要多次裝夾產品的問題，使采集圖像的信息更多，最終生成的幾何模型更加精確。然后通過計算機圖象處理技術進行圖象處理提取邊緣和拼合，最終獲得物體的數字化幾何模型，完善了基于液面的數字化掃描系統。 該采集方法操作方便簡單，能方便地獲取產品完整或某個高度的幾何輪廓信息，效率高，應用范圍廣，對逆向造型很有使用價值。本專利技術能自動進行圖像采集，采集效率5-10層/min，采集精度較高。開發的軟件界面友好、操作容易，并實現自動采集圖像、圖像邊緣提取、數據點校正和拼合等。解決了利用液體獲取產品幾何形狀方法中已存在的難題，大大提高了其實用性和采集效率。在基于單目的液面輪廓數字化掃描系統基礎上，通過多目圖象采集，解決圖象遮擋導致采集的數據不完整、需要多次裝夾產品的問題，并通過計算機圖象處理技術，進行圖象處理提取邊緣和拼合，輸出點云到其他CAD軟件中進行逆向處理，最終獲得物體的數字化幾何模型，不但完善了基于液面的數字化掃描系統，而且大大提高了該采集方法的效率。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1液面控制示意圖 圖1:1-電機，2-定位滑臺，3-橫梁，4-圖像傳感器，5-聯接桿，6-有溢流孔的圓盤，7-液面，8-樣品，9-波形軟管，10-排液孔 【具體實施方式】 : 如圖1所示，本專利技術所采用裝置在結構上主要包括電機、定位滑臺、橫梁、圖像傳感器、聯接桿，有溢流孔的圓盤，波形軟管、排液孔構成，利用液固線就是物體表面截面線的原理，將一般CCD采集的三維圖片無法確定物體表面遠近距離的問題，離散成具有確定高度的二維圖片，多目的采集裝置解決一般采集中的遮擋問題，能方便地獲取產品完整或某個高度的幾何輪廓信息。 本專利技術采用多個鏡頭分別根據實物遮擋情況位置進行安裝。由于多個鏡頭高度位置等高，間隔可以調整，而且同時采集，在采集的液面上設置有多個圓形或其他形狀的基準用于圖像數據的拼合。 在采集后，同層多幅圖像通過邊緣提取、數據矢量化，轉換為邊緣數字點。 根據預先標定的數據結果，進行采集數據的校正，根據已經確定的基準的位置，刪減各自圖像中被遮擋區域無用的數據，再進行數據的拼合，最后輸入計算機輔助設計軟件進行產品模型的構建。【權利要求】1.，其特征在于:本專利技術利用液固線就是物體表面截面線的原理，將一般CCD采集的三維圖片無法確定物體表面遠近距離的問題，離散成具有確定高度的二維圖片。2.根據權利要求1所述的采集裝置，其特征在于:本專利技術所采用裝置在結構上主要包括電機、定位滑臺、橫梁、圖像傳感器、聯接桿，有溢流孔的圓盤，波形軟管、排液孔構成。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:本專利技術采用多個鏡頭分別根據實物遮擋情況位置進行安裝，多個鏡頭高度位置等高，間隔可以調整，而且同時采集，在采集的液面上設置有多個圓形或其他形狀的基準用于圖像數據的拼合。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:在采集后，同層多幅圖像通過邊緣提取、數據矢量化，轉換為邊緣數字點。5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:根據預先標定的數據結果，進行采集數據的校正。6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:根據已經確定的基準的位置，刪減各自圖像中被遮擋區域無用的數據，再進行數據的拼合，最后輸入計算機輔助設計軟件進行產品模型的構建。【文檔編號】G01B13/16GK104132625SQ201310161137【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年5月3日 優先權日:2013年5月3日 【專利技術者】沈玉婷 申請人:沈玉婷本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種利用液面獲取產品形狀的多視圖采集裝置及方法，其特征在于：本專利技術利用液固線就是物體表面截面線的原理，將一般CCD采集的三維圖片無法確定物體表面遠近距離的問題，離散成具有確定高度的二維圖片。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：沈玉婷，
申請(專利權)人：沈玉婷，
類型：發明
國別省市：上海;31
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