线扫相机项目中定量判断机构运动是否匀速的方法

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了线扫相机项目中定量判断机构运动是否匀速的方法相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

 

线扫相机的原理:线扫相机一般一次只拍摄一条线(线宽通常是1个像素),在机构运动的过程中,线扫相机不断地拍摄线,于是“聚线成面”,这就是线扫相机成像的原理。

 

线扫相机的原理决定了,它所拍摄的物体必须要运动。机构运动的话,就存在机构的速度是否和线扫相机采集的速度匹配的问题。

将对机构运动速度的要求进行拆分的话,其实就是如下两点:

① 运动速度必须与线扫相机的工作行频(即采集速度)相匹配。

② 机构的运动速度最好是匀速,或者十分接近匀速。

 

如果机构速度过快,最后的图像在运动方向上被压缩;如果机构速度过慢,最后的图像在运动方向上被拉伸。

 

判断机构速度是偏快还是偏慢,并不困难,困难的是定量分析,要有数据作为判断的标准。

 

方案步骤说明:

① 先使用标定板标定,得出与相机行频匹配的机构运行速度,并调节至此速度。

② 将标定板放置在运动的机构上,采集标定板的图像,需注意的是,标定板需要大致摆正

③ 将采集到的标定板图像做初步处理,例如裁掉多余的部分以便于后续处理。(这一步不是必须的)

④ 通过算法得到标定板中所有圆的最小外接平行矩形的高,计算这张图中所有圆对应的“高”的标准差

⑤ 为了减少误差,可以对多张标定板图像执行以上算法,观察得到的所有标准差数据。标准差越小,说明机构运动速度越稳定。

 

Halcon程序如下:

 1 *载入当前目录下的全部图片
 2 list_files (\'\', [\'files\',\'follow_links\'], ImageFiles)    
 3 tuple_regexp_select (ImageFiles, [\'\\\\.(tif|tiff|gif|bmp|jpg|jpeg|jp2|png|pcx|pgm|ppm|pbm|xwd|ima|hobj)$\',\'ignore_case\'], ImageFiles)
 4    
 5     for Index :=0 to |ImageFiles| - 1 by 1
 6         dev_clear_window ()
 7         read_image (Image, ImageFiles[Index])           
 8         threshold (Image, Region, 0, 210)     
 9         fill_up_shape (Region, Region, \'area\', 1, 100)
10         opening_circle (Region, RegionOpening, 5.5)       
11         connection (RegionOpening, ConnectedRegions)  
12         select_shape (ConnectedRegions, SelectedRegions, \'roundness\', \'and\', 0.9, 1)
13         select_shape (SelectedRegions, SelectedRegions1, \'area\', \'and\', 10550, 19999)
14         smallest_rectangle1 (SelectedRegions1, Row1, Column1, Row2, Column2)
15         gen_rectangle1 (Rectangle, Row1, Column1, Row2, Column2)
16         inner_circle (SelectedRegions1, Row, Column, Radius)
17         
18         dev_display (Image)
19         dev_set_draw (\'margin\')
20         dev_display (Rectangle)
21         
22         hight := []
23         for Index := 0 to |Row1| -1 by 1
24             *设置字体和字号
25             set_font (3600, \'-Courier New-10-\')
26             *显示每个圆的最小外接矩形的高和宽
27             disp_message (3600,((Row2[Index] - Row1[Index]) + \' \'+  (Column2[Index] - Column1[Index]))  , \'image\', Row1[Index] - 70, Column1[Index], \'black\', \'true\')
28             tuple_concat (hight, Row2[Index] - Row1[Index], hight)
29         endfor
30 
31         if (|hight| > 1)
32             *求元组中所有元素的标准差
33             tuple_deviation (hight, Deviation)
34             set_font (3600, \'-Courier New-20-\')
35             disp_message (3600, \'纵向高度标准差:\' + Deviation + \'    \'  + |hight| +  \'个圆\' , \'image\', 50, 50, \'black\', \'true\')
36         endif
37     stop() 
38     endfor

 

处理结果:

 

由于没有对比,因此标准差 = 1.54634暂不能知道机构的速度稳定性是高还是低,但是如果有两台类似的机构,要评判它们的速度稳定性的好坏, 那么这种方法可以轻松做出正确判断。

以上是关于线扫相机项目中定量判断机构运动是否匀速的方法的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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