(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211044387.1 (22)申请日 2022.08.30 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115112098 A (43)申请公布日 2022.09.27 (73)专利权人 常州铭赛机 器人科技股份有限公 司 地址 213100 江苏省常州市武进区常武中 路18号常州科教城铭赛科技大厦 (72)发明人 冀伟　彭彩彤　曲东升　李长峰　 张继　储开斌　 (74)专利代理 机构 常州至善至诚专利代理事务 所(普通合伙) 32409 专利代理师 朱丽莎 (51)Int.Cl. G01C 11/00(2006.01)G01B 11/00(2006.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 7/136(2017.01) G06T 7/80(2017.01) G06V 10/25(2022.01) G06V 10/40(2022.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/80(2022.01) (56)对比文件 CN 111460955 A,2020.07.28 CN 210664460 U,2020.0 6.02 CN 110503638 A,2019.1 1.26 CN 114708338 A,202 2.07.05 CN 110197508 A,2019.09.0 3 US 2020202572 A1,2020.0 6.25 审查员 王硕 (54)发明名称 一种单目视 觉的一维二维测量方法 (57)摘要 本发明公开了一种单目视觉的一维二维测 量方法， 依赖于OpenCV开源视觉库， 包括以下步 骤： 第1步骤、 图像采集， 相机标定； 第2步骤、 自定 义ROI区域图像； 第3步骤、 图像 预处理； 第4步骤、 标准特征圆提取； 第5步骤、 标准特征直线提取； 第6步骤、 配置标准检测文件； 第7步骤、 更新轮廓 特征点； 第8步骤、 多目标间的位置关系描 述； 第9 步骤、 全自动点胶路径规划。 该单目视觉的一维 二维测量方法， 通过机器视觉对待测工件进行特 征提取， 自动化 程度高， 测量精度高， 且成本低。 权利要求书2页 说明书11页 附图4页 CN 115112098 B 2022.11.08 CN 115112098 B 1.一种单目视觉的一维二维测量方法， 依赖于OpenCV开源视觉库， 其特征在于， 包括以 下步骤： 第1步骤、 图像采集， 相机标定： 利用单目相机对工件进行图像采集； 对单目相机进行标 定， 得到单目相机内参矩阵和单目相机 外参矩阵； 第2步骤、 自定义ROI区域 图像： 基于第1步骤中采集到的图像， 对图像中的单目标特征 区域进行ROI框定， 标记单目标ROI区域图像并编号， 建立自定义的每个ROI区域图像与 原图 像的坐标映射关系； 第3步骤、 图像预处理： 基于第2步骤中生成的单目标ROI区域图像， 对每个ROI区域图像 进行预处理； 在所述第3步骤中， 预处理包括二值化、 自适应阈值分割、 Canny边缘检测和高 斯滤波降噪； 所述二值化采用的是OpenCV开源视觉库中的OTSU算法； 所述自适应阈值分割 采用的是OpenCV开源视 觉库中的OTSU算法； 第4步骤、 标准特征圆提取： 提取轮廓特征点， 通过最小包围圆迭代优化算法拟合标准 特征圆， 并输出标准特征圆参数信息， 标准特征圆参数信息中包含标准特征圆圆心坐标和 圆半径； 第5步骤、 标准特征直线提取： 根据第4步骤提取到的标准特征圆圆心坐标， 自定义直线 的起点与终点， 确定特征点的采样域， 在水平方向和垂直方向上进 行双向特征点扫描采样， 利用RANSAC迭代算法拟合标准特 征直线， 记录特 征点位置信息并拟合 直线方程； 第6步骤、 配置标准检测文件： 将ROI区域图像编号、 对应标准特征圆或标准特征直线点 位置坐标保存至标准检测文件； 第7步骤、 更新轮廓特征点： 基于第4步骤的标准特征圆和第5步骤的标准特征直线， 当 需要对标准特征圆和标准特征直线进 行修改时， 调整ROI区域图像位置和大小， 重新提取轮 廓特征点， 更新后的轮廓特 征点坐标和ROI区域图像编号将自动保存至标准检测文件中； 第8步骤、 多目标间的位置关系 描述： 读取标准检测文件， 对待测图像进行特征匹配， 并 根据第2步骤得到的每个ROI区域图像与 原图像的坐标映射关系， 得到目标特征圆的位置坐 标信息和目标特征直线的位置坐标信息， 获得圆心到圆心的距离和圆心到直线的距离， 由 此对多目标间的位置关系进行描述； 第9步骤、 全自动点胶 路径规划： 根据第1步骤得到的单目相机内外参矩阵和第8步骤得 到的特征点位置信息及特征点间的像素距离， 将图像坐标系中的坐标转化为现实世界坐标 系中的坐标， 实现全自动点胶路径规划并计算定位精度和重复测量精度。 2.根据权利要求1所述的一种单目视觉的一维二维测量方法， 其特征在于： 在所述第4 步骤中， 标准特 征圆的参数信息包括两个圆心坐标、 两个圆半径和圆心 距。 3.根据权利要求2所述的一种单目视觉的一维二维测量方法， 其特征在于： 在所述第5 步骤中， 标准特征直线的提取过程是： 自定义直线的起点与终点， 基于两个圆心坐标位置， 确定工件上边框直线 特征点采样域， 在 采样域内进行水平和垂 直双向特征点采样并将其送 入采样队列， 通过RANSAC迭代算法迭代优化， 得到标准特 征直线。 4.根据权利要求1所述的一种单目视觉的一维二维测量方法， 其特征在于： 所述Canny 边缘检测利用Can ny边缘检测算法获取ROI区域图像上的边 缘特征。 5.根据权利要求1所述的一种单目视觉的一维二维测量方法， 其特征在于： 利用轮廓 提 取算法来 提取轮廓特 征点。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115112098 B 26.根据权利要求5所述的一种单目视觉的一维二维测量方法， 其特征在于： 标准特征圆 基于OpenCV中的fi ndcontour函数来 提取轮廓特 征点。 7.根据权利要求5所述的一种单目视觉的一维二维测量方法， 其特征在于： 标准特征直 线通过双向采样融合与标准特 征圆的相对位置关系得到轮廓特 征点。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115112098 B 3