玻璃瓶垂直度无接触测量及其误差分析.doc

玻璃瓶垂直度无接触测量及其误差分析.doc玻璃瓶垂直度无接触测量及其误差分析广西师范大学学报(自然科学版),吕东明匕陈赤匕张超英匕唐艳平3,刘海燕1(11广西师范大学物理与信息工程学院,广西桂林541004;21桂林晶盛玻璃有限责任公司,广西桂林541003;31桂林电子工业学院教务处,广西桂林541004)摘耍: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吋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,较精确地求出了玻璃瓶垂直度的偏差•文中主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,:垂直度;误差分析;计算机视觉中图分类号汀P319文献标识码:A文章编号:10012(2004)012方法〃无法适应大规模的现代化生产.,虽然满足了在质量和速度上的检测需求丄]•随着计算机软、硬件的发展和数字图像处理理论和方法的口臻完善,.、摄像机定标的基础上,着重分析了系统各部分误差的产生原因及其对检测精度的影响•垂直度偏差为玻璃瓶生产中…个非常重要的质量指标,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,,,若瓶子的垂直度好,则瓶子从瓶口到瓶底的中轴是竖直的(即屮轴线垂直交于水平面)•若瓶子的垂直度不好,则瓶子的屮轴线不是竖直的(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1中的线段0B,简称玻璃瓶垂直度).玻璃瓶垂直度检测属丁物体外形尺寸检测的范畴,,我们提出了一种基于计算机立体视觉原理的简易检测方法•用两台摄像机正对玻璃瓶从主光轴相互垂直的两方向各自同时采集一副图像(设为图像匕图像2),,X,Y轴分别代表两摄像机的拍摄方向;原点0代表瓶底中心,点A代表瓶口屮心,则0A为玻璃瓶的实际屮轴;Z轴为过瓶底屮心的标准竖直中轴;点B为A点在平血XOY中的投影,则线段0B图1立体视觉原理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:2003209210基金项冃:广西自然科学基金资助项冃(桂科基0009004)作者简介:张灿龙(1978-),男,湖南娄底人,广西师范大学硕丄•研究生;王强(1952—),男,安徽安庆人广西师范大学教授,(自然科学版)第22卷d二OB二BC+B022⑴度量单位是像素,其屮线段BC和BD分别为图像1,2屮垂直度,⑶4]不文检测系统拟采用两台同规格的符合工业标准的高分辨率、D黑白摄像机和一块基于•摄像机连采集卡的接口,通过外触发信号触发进行同步数据采集,输入信号PCI总线的黑白图像釆集卡模式采用标准的PAL制式