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玻璃瓶垂直度无接触测量及其误差分析
第22卷第1期
2004年3月
广西师范大学(自然科学版)
JOURNALOFGUANGXIN0RMALUNIVERSITY

March2004
玻璃瓶垂直度无接触测量及其误差分析
张灿龙,王强,文小军,黄克,吕东明,陈赤,张超英,唐艳平.,刘海燕
(,广西桂林541004;,广西桂林541003}
,广西桂林541004)
摘要:对玻璃瓶垂直度的检测是利用计算机视觉的方法,通过两台摄像机从相互垂直的方向同时获取玻璃
瓶的一幅图像,采用计算机图像处理技术的双目视觉测量方法,
要阐述了如何进行摄像机定标及玻璃瓶垂直度偏差测量计算原理,并在此基础上较为系统地分析了主要测
量误差的产生原因及对检测精度的影响.
关键词:垂直度}误差分析;计算机视觉
中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号:1001—6600(2004)01—0019-04

方法,此法受人眼分辨能力和易疲劳等主观因素的影响,可信度低,稳定性差且检测速度慢,无法适应大规
,虽然满足了在质量和速度上
的检测需求,但存在造价高和灵活性差等缺点[1].随着计算机软,硬件的发展和数字图像处理理论和方法
的日臻完善,利用计算机视觉的方法进行玻璃瓶垂直度自动无接触检测已变得切实可行.
本文在阐述了玻璃瓶垂直度偏差的立体视觉计算原理,摄像机定标的基础上,着重分析了系统各部分
,垂直度偏
差超标的玻璃瓶将在饮料灌装生产线造成严重的不良影响,必须予以剔除.
1垂直度计算原理
评价一个玻璃瓶垂直度的好坏,,若瓶子的垂
直度好,则瓶子从瓶口到瓶底的中轴是竖直的(即中轴线垂直交于水平面).若瓶子的垂直度不好,则瓶子
的中轴线不是竖直的(即中轴线斜交于水平面),瓶子的中轴和经过瓶底中心的竖直线形成一定的角度,瓶
口中心到经过瓶底中心的竖直线的垂直距离称为玻璃瓶的垂直度
偏差(如图l中的线段OB,简称玻璃瓶垂直度).玻璃瓶垂直度检测
属于物体外形尺寸检测的范畴,故其计算在很大程度上要基于玻璃
,我们提出了一种

瓶从主光轴相互垂直的两方向各自同时采集一副图像(设为图像1,
图像2),,在三维坐标系
中,,y轴分别代表两摄像机的拍摄方向;原点()代表瓶底中心,
点代表瓶口中心,则OA为玻璃瓶的实际中轴;z轴为过瓶底中
心的标准竖直中轴;点B为点在平面XOY中的投影,则线段OB
的长度即为玻璃瓶的垂直度偏差;从点B分别向x轴和y轴作垂图1立体视觉原理
线,根据欧氏几何原理以及前面垂直度概念的阐述可求得玻璃瓶垂直度的计算公式:
收稿日期:2003~