基于消隐点的线结构光传感器光平面标定方法

光平面高精度标定是实现线结构光传感器精密测量的关键,提出一种基于消隐点的光平面标定方法。首先控制平面靶标或者传感器作一组平移运动,得到光平面中一组平行的激光条纹图像;然后通过提取光条与标定板网格线交点,构造出光平面中第二组平行直线,计算两组平行直线的消隐点并利用向量叉积标定光平面的法向;最后计算光平面上两特征点之间的实际距离,并根据这一约束条件,标定得到光平面方程的其余参数。通过与多种标定方法进行对比实验,结果表明本方法具有更高的标定精度,结合工业机器人对厚度为7 mm的标准量块进行测量,平均测量误差为0.013 mm。与基于两组平移运动的标定方法相比,本方法进一步减少了人工参与,提高了标定效率。

抗焊渣飞溅干扰的线结构光光条中心快速提取算法

线结构激光3D成像技术已广泛用于焊接检测。飞溅干扰下快速、准确、实时地提取光条中心图像是实现焊缝在线检测的关键问题。针对传统方法难以有效解决强弧光和焊渣飞溅干扰的问题,提出一种新的抗飞溅光条中心快速提取方法。首先,根据激光光条宽度约束条件提取条纹几何中心,采用快速连通域提取算法筛选出有效轮廓,利用改进的局部边缘连接算法连接飞溅导致的断点;然后,搜索相邻轮廓,将其构成有序对,并生成有向图,查找光条中心投影长度最大的路径作为真实的光条中心轮廓;最后,在粗提取的中心轮廓局部,沿法向计算亚像素中心。实验结果表明,所提方法能有效抵抗焊接时的飞溅干扰,即使拆除线结构光传感器的挡板,仍能实时准确地提取光条中心线,与多种算法相比,具有更高的运行速度和提取精度。