CN107218889B - 一种测量位置的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种测量位置的方法及装置。所述方法包括：获取被检测物体上的预设标识条的颜色信息；获取所述颜色信息对应的增强图像信息；根据所述增强图像信息获取第一次二值化后的所述预设标识条对应的分割区域；通过第二次二值化获取定位标识点信息；匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移。在本发明实施例中，可以沿着任意复杂几何曲面表面上的任意复杂形状的空间曲线焊缝铺设；不存在任何打滑而引入的误差；由于视觉定位系统跟实际焊缝没有任何机械接触，焊缝切线方向变化时而引入的误差；由于视觉定位系统跟实际焊缝没有任何机械接触，可以对任意长度的焊缝进行测量。

Description

一种测量位置的方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及无损检测的技术领域，尤其涉及一种测量位置的方法及装置。

背景技术

在焊缝无损检测过程中，需要对扫查探头在焊缝处的相对位置做测量。目前，在工程上主要定位方案有：

一种是用拉线编码器配合探头扫查。扫查探头一端连接着拉线编码器，在探头移动过程中，拉线编码器测量拉线进出的长度，作为探头移动的位置信息。

另一种是用编码器配合探头扫查。编码器安装在扫查探头运动方向的位置。在探头移动过程中，编码器测量扫查探头运动方向上的位移，作为探头移动的位置信息。

对于拉线编码器，工作行程受拉线总长度的限制，对于大型工件的扫查很不方便。同时，拉线编码器只能测量平面直线焊缝的位置信息，别的形状的焊缝测量误差会非常大，这使得拉线编码器的使用场景非常受限。

对于编码器，可以解决拉线编码器拉线总长度的限制问题，采用相对式计数的编码器即可。同时它也可以工作在曲面上。但实际运用中还是有不少缺陷。编码器是通过一个滚轮于钢结构表面的接触，带动滚轮旋转来计数的，如果滚轮打滑，编码器会有很大误差；且对于沿着曲面分布的焊缝，如果焊缝切线方向在不断变化，在滚轮转动方向以外还有别的方向的运动的叠加，编码器会有很大误差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提出一种测量位置的方法及装置，旨在解决如何对扫查探头在焊缝处的相对位置做测量的问题。

为达此目的，本发明实施例采用以下技术方案：

第一方面，一种测量位置的方法，所述方法包括：

获取被检测物体上的预设标识条的颜色信息，所述预设标识条为与所述待测物体的颜色差别度大于预设差别度阈值的颜色标识条；

获取所述颜色信息对应的增强图像信息；

根据所述增强图像信息获取第一次二值化后的所述预设标识条对应的分割区域；

若所述分割区域符合预设分割区域特征，则通过第二次二值化获取定位标识点信息；

匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移，所述位移为探头的定位数据。

优选地，所述获取所述颜色信息对应的增强图像信息，包括：

用彩色摄像头获取在所述被检测物体表面上的所述预设标识条的彩色图像；

将所述彩色图像转换为YUV空间下的图像；

用U空间下的图像减去V空间下的图像，获取所述增强图像信息。

优选地，所述根据所述增强图像信息获取二值化后的所述预设标识条对应的分割区域，包括：

根据所述增强图像信息获取自适应阈值；

若所述自适应阈值在预设阈值范围内，则用所述自适应阈值对所述增强图像信息做第一次二值化处理，所述第一次二值化处理用于获取所述预设标识条对应的分割区域。

优选地，所述若所述分割区域符合预设分割区域特征，则通过第二次二值化获取定位标识点信息，包括：

在所述第一次二值化处理后，若获取完整的分割区域，则通过自适应阈值获取定位标识点的阈值；

若所述定位标识点的阈值在预设阈值范围内，则确定所述自适应阈值有效；

通过所述定位标识点的阈值对所述分割区域进行第二次二值化处理，获取定位标识点信息。

优选地，所述匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移之后，还包括：

当一个定位标识点经过预设的图像中央位置的时候，将所述定位标识点的计数器加一。

第二方面，一种测量位置的装置，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取被检测物体上的预设标识条的颜色信息，所述预设标识条为与所述待测物体的颜色差别度大于预设差别度阈值的颜色标识条；

第二获取模块，用于获取所述颜色信息对应的增强图像信息；

第三获取模块，用于根据所述增强图像信息获取第一次二值化后的所述预设标识条对应的分割区域；

第四获取模块，用于若所述分割区域符合预设分割区域特征，则通过第二次二值化获取定位标识点信息；

第五获取模块，用于匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移，所述位移为探头的定位数据。

优选地，所述第二获取模块，具体用于：

用彩色摄像头获取在所述被检测物体表面上的所述预设标识条的彩色图像；

将所述彩色图像转换为YUV空间下的图像；

用U空间下的图像减去V空间下的图像，获取所述增强图像信息。

优选地，所述第三获取模块，具体用于：

根据所述增强图像信息获取自适应阈值；

若所述自适应阈值在预设阈值范围内，则用所述自适应阈值对所述增强图像信息做第一次二值化处理，所述第一次二值化处理用于获取所述预设标识条对应的分割区域。

优选地，所述第四获取模块，具体用于：

在所述第一次二值化处理后，若获取完整的分割区域，则通过自适应阈值获取定位标识点的阈值；

若所述定位标识点的阈值在预设阈值范围内，则确定所述自适应阈值有效；

通过所述定位标识点的阈值对所述分割区域进行第二次二值化处理，获取定位标识点信息。

优选地，所述装置还包括：

计数模块，用于所述匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移之后，当一个定位标识点经过预设的图像中央位置的时候，将所述定位标识点的计数器加一。

本发明实施例提供的一种测量位置的方法及装置，获取被检测物体上的预设标识条的颜色信息，所述预设标识条为与所述待测物体的颜色差别度大于预设差别度阈值的颜色标识条；获取所述颜色信息对应的增强图像信息；根据所述增强图像信息获取第一次二值化后的所述预设标识条对应的分割区域；若所述分割区域符合预设分割区域特征，则通过第二次二值化获取定位标识点信息；匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移，所述位移为探头的定位数据。在本发明实施例中，通过选用带磁性的柔性材质做标识条，这样就可以沿着任意复杂几何曲面表面上的任意复杂形状的空间曲线焊缝铺设；由于视觉定位系统跟实际焊缝没有任何机械接触，不存在任何打滑而引入的误差；由于视觉定位系统跟实际焊缝没有任何机械接触，焊缝切线方向变化时而引入的误差；由于视觉定位系统跟实际焊缝没有任何机械接触，可以对任意长度的焊缝进行测量。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种测量位置的方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种测量位置的方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种测量位置的装置的功能模块示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。

参考图1，图1是本发明实施例提供的一种测量位置的方法的流程示意图。

如图1所示，所述测量位置的方法包括：

步骤101，获取被检测物体上的预设标识条的颜色信息，所述预设标识条为与所述待测物体的颜色差别度大于预设差别度阈值的颜色标识条；

其中，所述预设标识条为带颜色且掺杂带磁性材料的标识条。

具体的，制作一种带颜色信息的标识条，颜色采用钢材质中少出现的冷色调，如蓝色，绿色，容易在钢材质表面识别出来。标识条自身是一些较软的材质，而且内部掺杂了带磁性的材料，因此可以很容易地吸附在焊缝边沿处。

另外，设计一个补光灯支架，从两侧对着中间区域打出强白光。补光系统使得图像质量稳定，即使在户外强光和阴影变化剧烈的场景下，也能输出可靠图像。

步骤102，获取所述颜色信息对应的增强图像信息；

优选地，所述获取所述颜色信息对应的增强图像信息，包括：

用彩色摄像头获取在所述被检测物体表面上的所述预设标识条的彩色图像；

将所述彩色图像转换为YUV空间下的图像；

用U空间下的图像减去V空间下的图像，获取所述增强图像信息。

具体的，用彩色摄像头获取到在钢材表面上的彩色标识条图像；把获取到的彩色图像转变成YUV空间下的表达；用U空间下的图像减去V空间下的图像，得到彩色区域增强的图像。

步骤103，根据所述增强图像信息获取第一次二值化后的所述预设标识条对应的分割区域；

优选地，所述根据所述增强图像信息获取第一次二值化后的所述预设标识条对应的分割区域，包括：

根据所述增强图像信息获取自适应阈值；

若所述自适应阈值在预设阈值范围内，则用所述自适应阈值对所述增强图像信息做第一次二值化处理，所述第一次二值化处理用于获取所述预设标识条对应的分割区域。

具体的，阈值判断，如果在合理范围内，自适应阈值有效，否则无效，阈值为最高灰度阶输出；用判断完后的阈值对增强的图像做二值化；

二值化完后，得到的是完整的标识条区域的分割，在这个分割区域内，用自适应阈值的方法提取定位标识点区域的阈值。

步骤104，若所述分割区域符合预设分割区域特征，则通过第二次二值化获取定位标识点信息；

优选地，所述若所述分割区域符合预设分割区域特征，则通过第二次二值化获取定位标识点信息，包括：

在所述第一次二值化处理后，若获取完整的分割区域，则通过自适应阈值获取定位标识点的阈值；

若所述定位标识点的阈值在预设阈值范围内，则确定所述自适应阈值有效；

通过所述定位标识点的阈值对所述分割区域进行第二次二值化处理，获取定位标识点信息。

具体的，二值化完后，得到的是完整的标识条区域的分割，在这个分割区域内，用自适应阈值的方法提取定位标识点区域的阈值；阈值判断，如果在合理范围内，自适应阈值有效，否则无效，阈值为最高灰度阶输出；用判断完后的阈值对分割区域的图像做二值化；经过处理后，得到最终识别出来的彩色定位标识点。

步骤105，匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移，所述位移为探头的定位数据。

具体的，得到二值化后的定位标识点图后，通过与上一帧二值化后的定位标识点图匹配，找出每个定位标识点与上一帧的匹配点；计算匹配点之间的位移，作为探头的定位数据输出。

本发明实施例提供的一种测量位置的方法，获取被检测物体上的预设标识条的颜色信息，所述预设标识条为与所述待测物体的颜色差别度大于预设差别度阈值的颜色标识条；获取所述颜色信息对应的增强图像信息；根据所述增强图像信息获取第一次二值化后的所述预设标识条对应的分割区域；若所述分割区域符合预设分割区域特征，则通过第二次二值化获取定位标识点信息；匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移，所述位移为探头的定位数据。在本发明实施例中，通过选用带磁性的柔性材质做标识条，这样就可以沿着任意复杂几何曲面表面上的任意复杂形状的空间曲线焊缝铺设；由于视觉定位系统跟实际焊缝没有任何机械接触，不存在任何打滑而引入的误差；由于视觉定位系统跟实际焊缝没有任何机械接触，焊缝切线方向变化时而引入的误差；由于视觉定位系统跟实际焊缝没有任何机械接触，可以对任意长度的焊缝进行测量。

参考图2，图2是本发明实施例提供的另一种测量位置的方法的流程示意图。

如图2所示，所述测量位置的方法包括：

步骤201，获取被检测物体上的预设标识条的颜色信息，所述预设标识条为与所述待测物体的颜色差别度大于预设差别度阈值的颜色标识条；

步骤202，获取所述颜色信息对应的增强图像信息；

步骤203，根据所述增强图像信息获取第一次二值化后的所述预设标识条对应的分割区域；

步骤204，若所述分割区域符合预设分割区域特征，则通过第二次二值化获取定位标识点信息；

步骤205，匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移，所述位移为探头的定位数据；

步骤206，当一个定位标识点经过预设的图像中央位置的时候，将所述定位标识点的计数器加一。

具体的，当有一个定位标识点经过预设的图像中央位置的时候，定位标识点计数器加一。因为定位标识点在标识条上的分布信息是已知的。当定位标识点计数器加一后，可以同步一次实际的定位数据。这样，不管走了多远的距离，此方法都不会有累计误差，因为误差在同步的时候被消除了。

本发明实施例采取当一个定位标识点经过预设的图像中央位置的时候，将所述定位标识点的计数器加一。由于有定位信息同步算法，长距离扫查，也没有累计误差。

参考图3，图3是本发明实施例提供的一种测量位置的装置的功能模块示意图。

如图3所示，所述测量位置的装置包括：

第一获取模块301，用于获取被检测物体上的预设标识条的颜色信息，所述预设标识条为与所述待测物体的颜色差别度大于预设差别度阈值的颜色标识条；

第二获取模块302，用于获取所述颜色信息对应的增强图像信息；

优选地，所述第二获取模块302，具体用于：

用彩色摄像头获取在所述被检测物体表面上的所述预设标识条的彩色图像；

将所述彩色图像转换为YUV空间下的图像；

用U空间下的图像减去V空间下的图像，获取所述增强图像信息。

第三获取模块303，用于根据所述增强图像信息获取第一次二值化后的所述预设标识条对应的分割区域；

优选地，所述第三获取模块303，具体用于：

根据所述增强图像信息获取自适应阈值；

若所述自适应阈值在预设阈值范围内，则用所述自适应阈值对所述增强图像信息做第一次二值化处理，所述第一次二值化处理用于获取所述预设标识条对应的分割区域。

第四获取模块304，用于若所述分割区域符合预设分割区域特征，则通过第二次二值化获取定位标识点信息；

优选地，所述第四获取模块304，具体用于：

在所述第一次二值化处理后，若获取完整的分割区域，则通过自适应阈值获取定位标识点的阈值；

若所述定位标识点的阈值在预设阈值范围内，则确定所述自适应阈值有效；

通过所述定位标识点的阈值对所述分割区域进行第二次二值化处理，获取定位标识点信息。

第五获取模块305，用于匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移，所述位移为探头的定位数据。

优选地，所述装置还包括：

计数模块，用于所述匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移之后，当一个定位标识点经过预设的图像中央位置的时候，将所述定位标识点的计数器加一。

本发明实施例提供的一种测量位置的装置，获取被检测物体上的预设标识条的颜色信息，所述预设标识条为与所述待测物体的颜色差别度大于预设差别度阈值的颜色标识条；获取所述颜色信息对应的增强图像信息；根据所述增强图像信息获取第一次二值化后的所述预设标识条对应的分割区域；若所述分割区域符合预设分割区域特征，则通过第二次二值化获取定位标识点信息；匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移，所述位移为探头的定位数据。在本发明实施例中，通过选用带磁性的柔性材质做标识条，这样就可以沿着任意复杂几何曲面表面上的任意复杂形状的空间曲线焊缝铺设；由于视觉定位系统跟实际焊缝没有任何机械接触，不存在任何打滑而引入的误差；由于视觉定位系统跟实际焊缝没有任何机械接触，焊缝切线方向变化时而引入的误差；由于视觉定位系统跟实际焊缝没有任何机械接触，可以对任意长度的焊缝进行测量。

以上结合具体实施例描述了本发明实施例的技术原理。这些描述只是为了解释本发明实施例的原理，而不能以任何方式解释为对本发明实施例保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明实施例的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明实施例的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种测量位置的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取被检测物体上的预设标识条的颜色信息，所述预设标识条为与所述被检测物体的颜色差别度大于预设差别度阈值的颜色标识条；所述预设标识条为带颜色且掺杂带磁性材料的标识条；

获取所述颜色信息对应的增强图像信息；

根据所述增强图像信息获取第一次二值化后的所述预设标识条对应的分割区域；

若所述分割区域符合预设分割区域特征，则通过第二次二值化获取定位标识点信息；

匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移，所述位移为探头的定位数据；

其中，所述获取所述颜色信息对应的增强图像信息，包括：

用彩色摄像头获取在所述被检测物体表面上的所述预设标识条的彩色图像；

将所述彩色图像转换为YUV空间下的图像；

用U空间下的图像减去V空间下的图像，获取所述增强图像信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述增强图像信息获取第一次二值化后的所述预设标识条对应的分割区域，包括：

根据所述增强图像信息获取自适应阈值；

若所述自适应阈值在预设阈值范围内，则用所述自适应阈值对所述增强图像信息做第一次二值化处理，所述第一次二值化处理用于获取所述预设标识条对应的分割区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述分割区域符合预设分割区域特征，则通过第二次二值化获取定位标识点信息，包括：

在所述第一次二值化处理后，若获取完整的分割区域，则通过自适应阈值获取定位标识点的阈值；

若所述定位标识点的阈值在预设阈值范围内，则确定所述自适应阈值有效；

通过所述定位标识点的阈值对所述分割区域进行第二次二值化处理，获取定位标识点信息。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移之后，还包括：

当一个定位标识点经过预设的图像中央位置的时候，将所述定位标识点的计数器加一。

5.一种测量位置的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取被检测物体上的预设标识条的颜色信息，所述预设标识条为与所述被检测物体的颜色差别度大于预设差别度阈值的颜色标识条；所述预设标识条为带颜色且掺杂带磁性材料的标识条；

第二获取模块，用于获取所述颜色信息对应的增强图像信息；

第三获取模块，用于根据所述增强图像信息获取第一次二值化后的所述预设标识条对应的分割区域；

第四获取模块，用于若所述分割区域符合预设分割区域特征，则通过第二次二值化获取定位标识点信息；

第五获取模块，用于匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移，所述位移为探头的定位数据；

其中，所述第二获取模块，具体用于：

用彩色摄像头获取在所述被检测物体表面上的所述预设标识条的彩色图像；

将所述彩色图像转换为YUV空间下的图像；

用U空间下的图像减去V空间下的图像，获取所述增强图像信息。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第三获取模块，具体用于：

根据所述增强图像信息获取自适应阈值；

若所述自适应阈值在预设阈值范围内，则用所述自适应阈值对所述增强图像信息做第一次二值化处理，所述第一次二值化处理用于获取所述预设标识条对应的分割区域。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第四获取模块，具体用于：

在所述第一次二值化处理后，若获取完整的分割区域，则通过自适应阈值获取定位标识点的阈值；

若所述定位标识点的阈值在预设阈值范围内，则确定所述自适应阈值有效；

通过所述定位标识点的阈值对所述分割区域进行第二次二值化处理，获取定位标识点信息。

8.根据权利要求5至7任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

计数模块，用于所述匹配所述定位标识点信息与上一帧的定位标识点信息，获取每个匹配点之间的位移之后，当一个定位标识点经过预设的图像中央位置的时候，将所述定位标识点的计数器加一。

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