CN102168945B - 影像测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种影像测量系统及方法，包括：获取模块，用于获取每个工件的影像，测量工具和待测测量特征；创建模块，用于对该第一工件创建第一基准坐标系；记录模块，用于记载所述测量特征在该第一基准坐标系中的相对坐标值；测量模块，用于利用所述获取模块获取的测量工具测量该第一工件的测量特征；记录模块，还用于存储第一工件的测量参数；当测量与第一工件形状相同的第二工件时，计算模块用于根据测量特征在第一基准坐标系中的相对坐标值，确定该测量特征在该第二工件影像上的位置；调用模块，用于调用第一工件的测量参数；及测量模块，还用于根据调用的测量参数，对该第二工件的影像进行测量。利用本发明，可以对工件影像进行快速测量。

Description

影像测量系统及方法

技术领域

本发明涉及一种测量系统及方法，尤其涉及一种影像测量系统及方法。

背景技术

质量是一个企业保持长久发展能力的重要因素之一，如何保证和提高产品质量，是企业活动中的重要内容。制造工厂在批量生产产品前需生产出几件样品进行测量，以检验产品是否存在质量问题，如工件的尺寸是否在公差规定范围内等。

随着计算机技术的发展及应用，测量技术不再局限于人工的操作，计算机在工件检验活动中被大量的引入，提高了检验准确性。在对样品进行测量时，人工将工件放入测量机台，通过计算机控制进行测量。但是在测量过程中测量效率不高，测量过程中不能直观的把测量结果反映出来，且测量同样的工件时仍然需要进行重复的操作，测量功能不齐全。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种影像测量系统，可以自动测量相同工件的影像特征。

还有必要提供一种影像测量方法，可以自动测量相同工件的影像特征。

一种影像测量系统，包括主机和影像测量机台，该主机包括测量单元，该测量单元包括：获取模块，用于获取影像测量机台扫描每个工件得到的影像，并获取用户选择的测量工具和每个工件的待测测量特征；创建模块，用于对该第一工件创建第一基准坐标系；记录模块，用于记载该第一工件的待测测量特征在该第一基准坐标系中的相对坐标值；测量模块，用于利用上述测量工具测量该第一工件的待测测量特征；所述记录模块，还用于存储第一工件的测量参数；所述创建模块，还用于当测量与第一工件形状相同的第二工件时，对第二工件创建第二基准坐标系，所述待测测量特征在该第二基准坐标系中的相对坐标值与该待测测量特征在第一基准坐标系中的相对坐标值相同；计算模块，用于根据所述待测测量特征在第一基准坐标系中的相对坐标值，确定该待测测量特征在该第二工件的影像上的位置；调用模块，用于调用第一工件的测量参数；及所述测量模块，还用于根据调用的测量参数，对该第二工件进行测量。

一种影像测量方法，该方法包括如下步骤：(a)获取影像测量机台扫描第一工件得到的影像，并获取用户选择的测量工具和该第一工件的待测测量特征；(b)对该第一工件创建第一基准坐标系；(c)记载所述待测测量特征在该第一基准坐标系中的相对坐标值；(d)利用上述测量工具测量该第一工件的待测测量特征；(e)存储第一工件的测量参数；(f)当测量与第一工件形状相同的第二工件时，对第二工件创建第二基准坐标系，所述待测测量特征在该第二基准坐标系中的相对坐标值与该待测测量特征在第一基准坐标系中的相对坐标值相同；(g)根据所述待测测量特征在第一基准坐标系中的相对坐标值，确定该待测测量特征在该第二工件的影像上的位置；(h)调用第一工件的测量参数；及(i)根据调用的测量参数，对该第二工件进行测量。

相较于现有技术，所述影像测量系统及方法，可以记录工件的测量过程，以测量与该工件相同工件的影像特征，节省了大量的测量时间，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明影像测量系统较佳实施例的硬件架构图。

图2是图1中测量单元的功能模块图。

图3是本发明影像测量方法较佳实施例的作业流程图。

图4是图3中步骤S38的细化流程图。

主要元件符号说明

主机	1
		影像测量机台	2
输入装置	3
		显示器	4
测量单元	10
		数据库	12
获取模块	20
		创建模块	21
记录模块	22
		测量模块	23
判断模块	24
		计算模块	25
调用模块	26

具体实施方式

如图1所示，是本发明影像测量系统较佳实施例的硬件架构图。该硬件架构图包括主机1，影像测量机台2，输入装置3及显示器4。该主机1分别与影像测量机台2，输入装置3和显示器4相连。本实施例中，该输入装置3包括键盘和鼠标，该显示器4为触摸屏。

该影像测量机台2用于扫描工件，得到该工件的影像。所述主机1获取该工件的影像，并于该显示器4上显示该影像。该显示器4提供了测量工具栏和测量特征栏。本实施例中，该测量工具栏包括：自动寻点、自动寻线、自动寻圆、自动寻圆弧、手动取点、边缘对焦，及表面对焦等测量工具。测量特征栏包括：点、线、面、圆等测量特征。用户可于该具有触摸屏的显示器4上选择测量工具和测量特征。

所述主机1包括测量单元10和数据库12，该测量单元10用于控制所述影像测量机台2测量工件，并存储测量步骤至该数据库12中，利用该存储的测量步骤对与该工件相同的其他工件进行测量。该数据库12中存储了标准尺寸文档，该标准尺寸文档中记录了每种工件测量特征之间的标准尺寸和标准公差。

如图2所示，是图1中测量单元10的功能模块图。所述测量单元10包括：获取模块20、创建模块21、记录模块22、测量模块23、判断模块24、计算模块25及调用模块26。所述模块是具有特定功能的软件程序段，该软件存储于计算机可读存储介质或其它存储设备，可被计算机或其它包含处理器的计算装置执行，从而完成影像测量工件的作业流程。

获取模块20用于获取影像测量机台2扫描工件得到的影像。该获取模块20还用于接收用户于测量工具栏和测量特征栏上所选择的测量工具和测量特征。该获取模块20还用于获取用户于所述影像上所选择的该工件的待测测量特征。例如，若用户需要测量点到直线的距离，用户于测量工具栏上选择自动寻点和自动寻线，并于测量特征栏上选择测量特征点。用户于显示器4上的该影像上划出一条线段，根据灰度变化情况，该获取模块20自动选择灰度边界点作为该工件的待测测量特征。用户再于测量特征栏上选择测量特征线，接着用户于显示器4的该影像上选择一个封闭区域，如由线组成的矩形，则该获取模块20根据灰度的变化找到多个边界点，将该多个边界点拟合成一条直线。本实施例中，以第一工件为例说明本发明。

创建模块21用于对该第一工件创建第一基准坐标系。本实施例中，每个工件都有固定的基准轴和基准点，该第一工件的基准点为该第一基准坐标系的坐标原点，所述基准轴为该第一基准坐标系的坐标轴。本实施例中，该影像测量机台2的坐标系为空间绝对坐标系，该第一基准坐标系为相对于该绝对坐标系的相对坐标系。

记录模块22用于记录所获取的待测测量特征在该第一基准坐标系中的相对坐标值。由于待测测量特征都是由点组成的，例如由点组成的直线，所述待测测量特征的相对坐标值是指组成该待测测量特征的所有点的相对坐标值。

测量模块23用于根据获取的测量工具测量该第一工件的待测测量特征。

所述记录模块22还用于在数据库12中存储该第一工件的测量参数。该测量参数包括测量该第一工件使用的测量工具、测量特征、第一基准坐标系的原点坐标值等。

当用户需要测量和所述第一工件相同的第二工件时，所述创建模块21对该第二工件创建第二基准坐标系。

所述计算模块25用于根据所述待测测量特征在第一基准坐标系中的相对坐标值，确定该待测测量特征在该第二工件影像上的位置。因为第一工件和第二工件的形状相同，所以该待测测量特征在第一基准坐标系中的相对坐标值与该待测测量特征在第二基准坐标系中的相对坐标值相同，根据该相对坐标值即可确定该待测测量特征在第二工件影像上的位置。

调用模块26用于从数据库12中调用第一工件的测量参数。所述测量模块23还用于根据调用的测量参数，对该第二工件的影像进行测量。

判断模块24用于判断上述测量每个工件的待测测量特征所得到的测量结果与该待测测量特征的标准尺寸间的差值是否在标准公差范围之内。若该待测测量特征的测量结果与相应的标准尺寸间的差值不在该标准公差范围之内，所述记录模块22还用于提示用户该测量结果超出标准尺寸的允许误差范围。

所述测量模块23还用于生成测量报表，该报表中存储所有工件的测量结果。

如图3所示，是本发明影像测量方法较佳实施例的作业流程图。

步骤S30，获取模块20获取影像测量机台2扫描第一工件所获得的影像。

步骤S31，该获取模块20接收用户于测量工具栏和测量特征栏上所选择的测量工具和测量特征，及获取用户于所述影像上所选择的该第一工件的待测测量特征。例如，若用户需要测量点到直线的距离，用户于测量工具栏上选择自动寻点和自动寻线，并于测量特征栏上选择测量特征点。用户于显示器4上的该影像上划出一条线段，根据灰度变化情况，该获取模块20自动选择灰度边界点作为该工件的待测测量特征。用户再于测量特征栏上选择测量特征线，接着用户于显示器4的该影像上选择一个封闭区域，如由线组成的矩形，则该获取模块20根据灰度的变化找到多个边界点，将该多个边界点拟合成一条直线。

步骤S32，创建模块21创建该第一工件的第一基准坐标系，记录模块22记录该第一基准坐标系的原点在所述绝对坐标系中的绝对坐标值。本实施例中，每个工件都有固定的基准轴和基准点，该第一工件的基准点为该第一基准坐标系的坐标原点，所述基准轴为该第一基准坐标系的坐标轴。本实施例中，该影像测量机台2的坐标系为空间绝对坐标系，该第一基准坐标系为相对于该绝对坐标系的相对坐标系。

步骤S33，记录模块22记录所述第一工件的待测测量特征在该第一基准坐标系中的相对坐标值。由于待测测量特征都是由点组成的，例如由点组成的直线，所述待测测量特征的相对坐标值是指组成该待测测量特征的所有点的相对坐标值。

步骤S34，测量模块23利用获取的测量工具测量该第一工件的待测测量特征。

步骤S35，判断模块24判断该第一工件待测测量特征的测量结果与标准尺寸的差值是否在标准公差范围之内。若该第一工件待测测量特征的测量结果与标准尺寸的差值不在该标准公差范围之内，于步骤S36中，所述记录模块22提示用户该测量结果超出标准尺寸的允许误差范围，并进入步骤S37。若该第一工件待测测量特征的测量结果与标准尺寸的差值在该标准公差范围之内，直接进入步骤S37。

步骤S37，所述记录模块22在数据库12中存储该第一工件的测量参数。该测量参数包括测量该第一工件使用的测量工具、测量特征、第一基准坐标系的原点坐标值等。

步骤S38，利用数据库12中存储的第一工件的测量参数，测量和第一工件形状构造相同的工件。

步骤S39，所述测量模块23生成测量报表，该报表中存储有所有工件的测量结果。

如图4所示，是图3中步骤S38的细化流程图，本实施例中，以测量与第一工件相同的第二工件为例说明本发明。

步骤S40，获取模块20获取影像测量机台2扫描该第二工件所获得的影像。

步骤S41，创建模块21对该第二工件创建第二基准坐标系，由于该第二工件与第一工件的形状相同，故该第二工件的基准轴和基准点的位置与第一工件的基准轴和基准点的位置相同。

步骤S42，所述计算模块25根据所述第一工件的待测测量特征在第一基准坐标系中的相对坐标值，确定该待测测量特征在该第二工件的影像上的位置。具体而言，由于第一工件和第二工件的形状相同，所以该待测测量特征在第一基准坐标系中的相对坐标值与该待测测量特征在第二基准坐标系中的相对坐标值相同，根据该相对坐标值即可确定该待测测量特征在所述第二工件的影像上的位置。

步骤S43，调用模块26从数据库12中调用第一工件的测量参数。

步骤S44，所述测量模块23根据调用的测量参数，对该第二工件的待测测量特征进行测量。

步骤S45，所述判断模块判断上述测量该第二工件的待测测量特征所获得的测量结果与该待测测量特征的标准尺寸间的差值是否在标准公差范围之内。若该第二工件的待测测量特征的测量结果与相应的标准尺寸间的差值不在该标准公差范围之内，于步骤S46中，所述记录模块22提示用户该测量结果超出标准尺寸的允许误差范围。若该第二工件的待测测量特征的测量结果与标准尺寸间的差值在该标准公差范围之内，流程结束。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种影像测量系统，包括主机和影像测量机台，其特征在于，该主机包括测量单元，该测量单元包括：

获取模块，用于获取影像测量机台扫描每个工件得到的影像，并获取用户选择的测量工具和每个工件的待测测量特征；

创建模块，用于对第一工件创建第一基准坐标系；

记录模块，用于记载该第一工件的待测测量特征在该第一基准坐标系中的相对坐标值；

测量模块，用于利用上述测量工具测量该第一工件的待测测量特征；

所述记录模块，还用于存储第一工件的测量参数；

所述创建模块，还用于当测量与第一工件形状相同的第二工件时，对第二工件创建第二基准坐标系，所述待测测量特征在该第二基准坐标系中的相对坐标值与该待测测量特征在第一基准坐标系中的相对坐标值相同；

计算模块，用于根据所述待测测量特征在第一基准坐标系中的相对坐标值，确定该待测测量特征在该第二工件的影像上的位置；

调用模块，用于调用第一工件的测量参数；及

所述测量模块，还用于根据调用的测量参数，对该第二工件进行测量。

2.如权利要求1所述的影像测量系统，其特征在于，所述测量工具包括自动寻点、自动寻线、自动寻圆、自动寻圆弧、手动取点、边缘对焦及表面对焦。

3.如权利要求1所述的影像测量系统，其特征在于，所述测量特征包括点、线、面、圆。

4.如权利要求1所述的影像测量系统，其特征在于，所述测量单元还包括判断模块，用于判断每个工件的待测测量特征的测量结果与每个工件的待测测量特征的标准尺寸间的差值是否在标准公差范围之内；及

若该待测测量特征的测量结果与相应标准尺寸间的差值不在该标准公差范围之内，则所述记录模块还用于提示用户该测量结果超出标准尺寸的允许误差范围。

5.如权利要求1所述的影像测量系统，其特征在于，所述测量模块还用于生成测量报表，该报表中存储所有工件的测量结果。

6.一种影像测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（a）获取影像测量机台扫描第一工件得到的影像，并获取用户选择的测量工具和该第一工件的待测测量特征；

（b）对该第一工件创建第一基准坐标系；

（c）记载所述待测测量特征在该第一基准坐标系中的相对坐标值；

（d）利用上述测量工具测量该第一工件的待测测量特征；

（e）存储第一工件的测量参数；

（f）当测量与第一工件形状相同的第二工件时，对第二工件创建第二基准坐标系，所述待测测量特征在该第二基准坐标系中的相对坐标值与该待测测量特征在第一基准坐标系中的相对坐标值相同；

（g）根据所述待测测量特征在第一基准坐标系中的相对坐标值，确定该待测测量特征在该第二工件的影像上的位置；

（h）调用第一工件的测量参数；及

（i）根据调用的测量参数，对该第二工件进行测量。

7.如权利要求6所述的影像测量方法，其特征在于，所述测量工具包括自动寻点、自动寻线、自动寻圆、自动寻圆弧、手动取点、边缘对焦及表面对焦。

8.如权利要求6所述的影像测量方法，其特征在于，所述测量特征包括点、线、面、圆。

9.如权利要求6所述的影像测量方法，其特征在于，该方法在步骤（e）之前还包括：

判断该第一工件的待测测量特征的测量结果与该待测测量特征的标准尺寸间的差值是否在标准公差范围之内；

若该待测测量特征的测量结果与相应标准尺寸间的差值不在该标准范围之内，则提示用户该测量结果超出标准尺寸的允许误差范围，并进入步骤（e）；及

若该待测测量特征的测量结果与标准尺寸的差值在该标准范围之内，则直接执行步骤（e）。

10.如权利要求6所述的影像测量方法，其特征在于，该方法还包括：

（a1）判断该第二工件的待测测量特征的测量结果与该待测测量特征的标准尺寸间的差值是否在标准公差范围之内，若该待测测量特征的测量结果与相应的标准尺寸间的差值不在该标准公差范围之内，进入步骤（b1），若该待测测量特征的测量结果与相应标准尺寸间的差值在该标准公差范围之内，则执行步骤（c1）；

（b1）提示用户该测量结果超出标准尺寸的允许误差范围，并进入步骤（c1）；及

（c1）生成测量报表，该报表中存储所有工件的测量结果。