一种物体轮廓的测量系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CN104613922A(43)申请公布日(43)申请公布日2015.05.13(21)申请号201510088953.2(22)申请日2015.02.26(71)申请人中国科学技术大学地址230026安徽省合肥市包河区金寨路96号(72)发明人张世武王旭东许旻梁旭陈卓(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人宋焰琴(51)Int.Cl.G01B21/20(2006.01)G01B21/32(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种物体轮廓的测量系统及方法(57)摘要本发明公开了一种物体轮廓测量系统和方法，该系统包括：控制模块、位移传感器模块、影像模块和支撑模块，其中：支撑模块用于调整图像检测视场；位移传感器模块固定在支撑模块上，用于检测被测物体处于视场外部分上的多个测量采样点的位移数据，并将数据发给控制模块；影像模块采集被测物体视场内可见部分的图像和传感器偏转角度图像，并将图像发给控制模块；控制模块对采集数据进行处理，得到被测物体的形变数据和轮廓参数。本发明结合接触式测量和非接触式测量方法，利用传感器的测量数值和传感器偏转角度构成测量点极坐标，并利用多个测量点的极坐标数据拟合出被测物体的轮廓，从而实现了影像失效区域内的弹性体轮廓测量。CN104613922ACN104613922A权利要求书1/2页1.一种物体轮廓测量系统，其特征在于，该系统包括：控制模块、位移传感器模块、影像模块和支撑模块，其中：被测物体至少一部分处于图像检测视场外；所述支撑模块用于在影像采集之前对于图像检测视场进行调整；所述位移传感器模块固定在所述支撑模块上，用于检测被测物体处于图像检测视场外的部分上的多个测量采样点的位移数据，并将采集得到的位移数据发送给所述控制模块进行处理；所述影像模块位于被测物体的一侧，用于实时采集所述被测物体暴露在图像检测视场内的可见部分的图像和传感器在偏转固定点处的偏转角度图像，并将采集得到的图像发送给所述控制模块进行处理；所述控制模块与所述位移传感器模块和影像模块连接，用于对于所述位移传感器模块和影像模块进行控制，并对接收到的采集数据进行处理，得到所述被测物体的形变数据和轮廓参数。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述支撑模块至少包括支撑架，其中：所述支撑板固定在固定台面上，用于固定所述位移传感器模块。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述位移传感器模块包括多个位移传感器。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述位移传感器为拉线式位移传感器，所述拉线式位移传感器的拉线的端部固定在被测物体处于图像检测视场外的部分上的多个测量采样点上。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括多个导线管，所述导线管固定在所述支撑模块上，用于为所述拉线式位移传感器伸出的拉线提供偏转固定点。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述影像模块至少包括图像采集设备、存储器以及调节固定机构。7.一种物体轮廓测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，将影像模块和位移传感器模块置于被测物体的一侧；步骤2，利用影像模块实时采集被测物体暴露在图像检测视场内的可见部分的图像，并将采集得到的可见部分图像发送给控制模块；步骤3，所述位移传感器模块检测被测物体处于图像检测视场外的部分上的多个测量采样点的位移数据，即测量采样点在局部极坐标系内的极径数据，并将其发送给控制模块；步骤4，利用所述影像模块采集多个预定偏转固定点处传感器偏转的图像，并将偏转图像发送给控制模块；步骤5，所述控制模块对于所述可见部分图像进行处理得到暴露在图像检测视场内的待测物体部分的形变数据和轮廓参数，对于所述偏转图像进行处理得到处于图像检测视场外的待测物体部分的形变数据和轮廓参数。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述位移传感器模块包括多个拉线式位移传感器。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对于所述可见部分图像进行的处理包括2CN104613922A权利要求书2/2页但不限于噪声滤除、图像二值化处理、物体轮廓的边缘检测，经过处理后得到图像检测视场内的待测物体部分的轮廓参数，对比不同时刻的轮廓参数即可得到所述待测物体处于图像检测视场外部分的形变数据。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对于偏转图像进行处理得到处于图像检测视场外的待测物体部分的形变数据和轮廓参数进一步包括以下步骤：步骤51，根据所述偏转图像得到分别以每个偏转固定点为原点的多个测量采样点在局部极坐标系内的极角数据，结合所述步骤3得到的测量采样点在局部极坐标系内的极径数据，得到每个测量采样点以每个偏转固定点为原点的极坐标数据；步骤5