实施案例

线扫相机项目中定量判断机构运动是否匀速的方法

2018-02-05 21:25:26 10

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。

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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)

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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。

 

程序如下:

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 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 124 *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 endfor30 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 endif37 stop() 
38 endfor

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处理结果:

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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。