CN115127452A - 一种笔记本电脑外壳尺寸检测方法、系统和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种笔记本电脑外壳尺寸检测方法、系统和存储介质，其中方法，包括首先将测量相机与产品的相对高度进行固定，并进行相机和产品坐标系进行标定；获取图像坐标系与产品坐标系的变换关系，获取当前相机位置图像中心对应的世界坐标系位置；机械手移动到世界坐标系的位置，计算基准位置；移动机械手到一指定测量位置进行拍照，得到一张图片，通过算法提取该位置的图像坐标信息；获取基准位置图像坐标对应的世界坐标系下的坐标，根据机械手移动的位置差，得到对应的真实坐标；根据预定的测量位置，计算出对应的世界坐标系位置，并计算产品尺寸信息，本申请通过全局坐标系的建立，不会受到产品角度旋转的影响，测量结果比较准确，精度高。

Description

一种笔记本电脑外壳尺寸检测方法、系统和存储介质

技术领域

本发明涉及机器视觉领域，具体涉及一种笔记本电脑外壳尺寸检测方法、系统和存储介质。

背景技术

在3C数码领域，笔记本电脑外壳的尺寸质量问题直接影响了产品的组装及客户使用体验，所以，对电脑背板尺寸的把控尤为重要。一种测量方法为点到点的测量方法（实际像素的移动距离加上机械轴系的移动距离），这种方法相对动态重复性比较差，并且受到产品角度偏移的误差比较大，因此稳定性就相对比较差；另外一种方法是利用大标定板进行拍照位置整体标定，这种标定不受角度的影响，检测精度和稳定性会大大提高。但这一方法在检测位置增加时，又将会对之前所标定的检测位置进行重新标定、校准。具有比较局限的拍照位置不可添加性。

一方面，由于电脑背板的尺寸比较大，需要和客户的测量方式相同，这样方便与客户对比测量数据。若采用点到点的测量方法，这种方法相对动态重复性比较差，并且受到产品角度偏移的误差比较大。若采用大标定板进行拍照位置整体标定，这种标定不受角度的影响，但容易受到产品换型、增加测量项的影响比较大，且不能做到相机拍照位置的动态更新。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种笔记本电脑外壳尺寸检测方法，操作简单，效率高，且具有较好的通用性。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种笔记本电脑外壳尺寸检测方法，包括如下步骤：

S1、首先将测量相机与产品的相对高度进行固定，测量相机选择任意拍摄位置进行相机和产品坐标系进行标定；

S2、获取图像坐标系与产品坐标系的变换关系，选取图像中心的位置进行反向映射，可以获取当前相机位置图像中心对应的世界坐标系位置；

S3、机械手移动到世界坐标系的位置，计算满足图像中心对应的实际世界坐标系的位置，作为基准位置；

S4、移动机械手到一指定测量位置进行拍照，得到一张图片，通过算法提取该位置的图像坐标信息；

S5、利用S1中的标定关系，获取基准位置图像坐标对应的世界坐标系下的坐标，根据机械手移动的位置差，得到对应的真实坐标；

S6、机械手在产品对角点拍照，通过边缘提取算法计算图像中对应的顶点的像素坐标位置，进而获取对应的世界坐标系，通过两个顶点的坐标求中点，获取产品的中心坐标的位置，以此作为坐标系原点；

S7、根据客户图纸上预定的测量位置，计算出对应的世界坐标系位置，并对产品的进行距离测量、位置度测量操作，得到产品尺寸信息。

优选地，步骤S1中标定方法为：

T_{object−in−base}=T_{hand−in−base}·T_{camera−in−hand}·T_{object−in−camera}；

其中，T_{object−in−base}为产品在基坐标系下的位姿；

T_{hand−in−base}为机械手的运动控制轴在基坐标系下的位姿；

T_{camera−in−hand}为检测相机在末端坐标系下的位姿；

T_{object−in−camera}为产品在相机坐标系中的位姿。

进一步的，基坐标是标定的时候利用标定板的坐标信息进行获取到的，实际上就是在使用时最后得到的产品的实际位置坐标。

优选地，步骤 S3中基准位置记为

，步骤S4中，指定测量位置记为

，指定测量位置的图像坐标信息记为

，利用步骤S1的标定关系，可以获取基准位置图像坐标对应的世界坐标系下的坐标记为

，并计算出机械手移动的位置差为：

，对应的真实的坐标为：

。

优选地，步骤S6中两个顶点的世界坐标系记为

和

，通过对应两顶点坐标求中点：

。

优选地，步骤S7中具体计算方法如下：根据预定测量位置，计算出测量位置对应的机械手坐标位置，相机依次对测量位置进行拍照测量，通过图像算法处理，获取图像中对应特征点的像素坐标信息，计算出产品尺寸信息。

本发明还请求保护一种笔记本电脑外壳尺寸检测系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，执行上述的笔记本电脑外壳尺寸检测方法的指令。

本发明还请求保护一种存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，执行上述笔记本电脑外壳尺寸检测方法的指令。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

（1）本申请利用了产品局部手眼标定算法，使得标定更稳定，标定矩阵更准确，精度更高。

（2）本申请将其他位置处的坐标都与标准位置进行比对，可以获取当前拍照位置，图像中任意像素坐标对应的全局世界坐标系，使得这种跨相机视野的尺寸测量方案更加方便、并且精度高。

（3）本申请可以动态计算出产品的位置中心，根据客户所测量的位置信息，动态计算出给出机械坐标系的位置坐标，进行拍照处理，使相机每次拍摄的位置更加精准。

（4）本申请不会受到添加测量位置和减少测量位置的影响，这极大的降低了开发者的开发时间，且数据稳定性比较高。

（5）本申请通过全局坐标系的建立，不会受到产品角度旋转的影响，测量结果比较准确，精度高。

（6）本申请不需要大的标准标定板，对标定板没有限制，可以任意选取产品上的特征点进行手眼标定，成本降低。

（7）本申请的可复制性较强，换个位置仅仅需要选取局部位置，进行一次手眼标定，然后给出坐标系原点位置及图纸对应的测量位置即可快速进行测量。

附图说明

图1为本发明的标定及坐标变换示意图；

图2为本发明的测量原理示意图。

图中：1、笔记本电脑外壳边框，2、测量相机拍照边框。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

实施例1

如图1-2所示，本发明公开了一种笔记本电脑外壳尺寸检测方法，包括如下步骤，

S1、首先将测量相机与产品的相对高度进行固定，测量相机选择任意拍摄位置进行相机和产品坐标系进行标定；

S2、获取图像坐标系与产品坐标系的变换关系，选取图像中心的位置进行反向映射，可以获取当前相机位置图像中心对应的世界坐标系位置；

S3、机械手移动到世界坐标系的位置，计算满足图像中心对应的实际世界坐标系的位置，作为基准位置；

S4、移动机械手到一指定测量位置进行拍照，得到一张图片，通过算法提取该位置的图像坐标信息；

S5、利用S1中的标定关系，获取基准位置图像坐标对应的世界坐标系下的坐标，根据机械手移动的位置差，得到对应的真实坐标；

S6、机械手在产品对角点拍照，通过边缘提取算法计算图像中对应的顶点的像素坐标位置，进而获取对应的世界坐标系，通过两个顶点的坐标求中心点，获取产品的中心坐标的位置，以此作为坐标系原点；

S7、根据客户图纸上预定的测量位置，计算出对应的世界坐标系位置，并对产品的进行距离测量、位置度测量操作，得到产品尺寸信息。

优选地，步骤S1中标定方法为：

T_{object−in−base}=T_{hand−in−base}·T_{camera−in−hand}·T_{object−in−camera}；

其中，T_{object−in−base}为产品在基坐标系下的位姿；

T_{hand−in−base}为机械手的运动控制轴在基坐标系下的位姿；

T_{camera−in−hand}为检测相机在末端坐标系下的位姿；

T_{object−in−camera}为产品在相机坐标系中的位姿。

优选地，如图2中将笔记本电脑外壳边框1的中心位置作为坐标系原点，建立世界坐标系，横坐标为x轴，纵坐标为y轴，测量相机拍摄的图像形成测量相机拍照边框2，步骤S3中基准位置记为

，步骤S4中，指定测量位置记为

，指定测量位置的图像坐标信息记为

，利用步骤S1的标定关系，可以获取基准位置图像坐标对应的世界坐标系下的坐标记为

，并计算出机械手移动的位置差为：

，对应的真实的坐标为：

。

进一步的，本申请将其他位置处的坐标都与标准位置进行比对，可以获取当前拍照位置，图像中任意像素坐标对应的全局世界坐标系，使得这种跨相机视野的尺寸测量方案更加方便、并且精度高。

优选地，步骤S6中两个顶点的世界坐标系记为

和

，通过对应两顶点坐标求中点：

。

进一步的，本申请可以动态计算出产品的位置中心，根据客户所测量的位置信息，动态计算出给出机械坐标系的位置坐标，进行拍照处理，使相机每次拍摄的位置更加精准。

优选地，步骤S7中具体计算方法如下：根据预定测量位置，计算出测量位置对应的机械手坐标位置，相机依次对测量位置进行拍照测量，通过图像算法处理，获取图像中对应特征点的像素坐标信息，计算出产品尺寸信息。

本发明还请求保护一种存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，执行上述的笔记本电脑外壳尺寸检测方法的指令。

综上，本申请利用了产品局部手眼标定算法，使得标定更稳定，标定矩阵更准确，精度更高，不会受到添加测量位置和减少测量位置的影响，这极大的降低了开发者的开发时间，且数据稳定性比较高。

此外，本申请通过全局坐标系的建立，不会受到产品角度旋转的影响，测量结果比较准确，精度高，不需要大的标准标定板，对标定板没有限制，可以任意选取产品上的特征点进行手眼标定，成本降低，可复制性较强，换个位置仅仅需要选取局部位置，进行一次手眼标定，然后给出坐标系原点位置及图纸对应的测量位置即可快速进行测量。

实施例2

本公开还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，执行上述实施例中所述的笔记本电脑外壳尺寸检测方法的指令。

所述计算机设备可以包括一个或多个处理器，诸如一个或多个中央处理单元(CPU)或图形处理器（GPU），每个处理单元可以实现一个或多个硬件线程。计算机设备还可以包括任何存储器，其用于存储诸如代码、设置、数据等之类的任何种类的信息，一具体实施例中，存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时，可以执行上述任一实施例所述的方法的指令。非限制性的，比如，存储器可以包括以下任一项或多种组合：任何类型的RAM，任何类型的ROM，闪存设备，硬盘，光盘等。更一般地，任何存储器都可以使用任何技术来存储信息。进一步地，任何存储器可以提供信息的易失性或非易失性保留。进一步地，任何存储器可以表示计算机设备的固定或可移除部件。在一种情况下，当处理器执行被存储在任何存储器或存储器的组合中的相关联的指令时，计算机设备可以执行相关联指令的任一操作。计算机设备还包括用于与任何存储器交互的一个或多个驱动机构，诸如硬盘驱动机构、光盘驱动机构等。

本公开还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例1或2中所述的方法；计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算机设备访问的信息。按照本说明书中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种笔记本电脑外壳尺寸检测方法，其特征在于，包括如下步骤，

S1、首先将测量相机与产品的相对高度进行固定，测量相机选择任意拍摄位置进行相机和产品坐标系进行标定；

S2、获取图像坐标系与产品坐标系的变换关系，选取图像中心的位置进行反向映射，可以获取当前相机位置图像中心对应的世界坐标系位置；

S3、机械手移动到世界坐标系的位置，计算满足图像中心对应的实际世界坐标系的位置，作为基准位置；

S4、移动机械手到一指定测量位置进行拍照，得到一张图片，通过算法提取该位置的图像坐标信息；

S5、利用S1中的标定关系，获取基准位置图像坐标对应的世界坐标系下的坐标，根据机械手移动的位置差，得到对应的真实坐标；

S6、机械手在产品对角点拍照，通过边缘提取算法计算图像中对应的顶点的像素坐标位置，进而获取对应的世界坐标系，通过两个顶点的坐标求中点，获取产品的中心坐标的位置，以此作为坐标系原点；

S7、根据客户图纸上预定的测量位置，计算出对应的世界坐标系位置，并对产品的进行距离测量、位置度测量操作，得到产品尺寸信息。

2.如权利要求1所述的一种笔记本电脑外壳尺寸检测方法，其特征在于，步骤S1中标定方法为：

T_{object−in−base}=T_{hand−in−base}·T_{camera−in−hand}·T_{object−in−camera}；

其中，T_{object−in−base}为产品在基坐标系下的位姿；

T_{hand−in−base}为机械手的运动控制轴在基坐标系下的位姿；

T_{camera−in−hand}为检测相机在末端坐标系下的位姿；

T_{object−in−camera}为产品在相机坐标系中的位姿。

3.如权利要求2所述的一种笔记本电脑外壳尺寸检测方法，其特征在于，步骤 S3中基准位置记为

，步骤S4中，指定测量位置记为

，指定测量位置的图像坐标信息记为

，利用步骤S1的标定关系，可以获取基准位置图像坐标对应的世界坐标系下的坐标记为

，并计算出机械手移动的位置差为：

，对应的真实的坐标为：

。

4.如权利要求1所述的一种笔记本电脑外壳尺寸检测方法，其特征在于，步骤S6中两个顶点的世界坐标系记为

和

，通过对应两顶点坐标求中点：

。

5.如权利要求1所述的一种笔记本电脑外壳尺寸检测方法，其特征在于，步骤S7中具体计算方法如下：根据预定测量位置，计算出测量位置对应的机械手坐标位置，相机依次对测量位置进行拍照测量，通过图像算法处理，获取图像中对应特征点的像素坐标信息，计算出产品尺寸信息。

6.一种笔记本电脑外壳尺寸检测系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，执行根据权利要求1至5任一项所述的笔记本电脑外壳尺寸检测方法的指令。

7.一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，执行如权利要求1至5任一项所述的笔记本电脑外壳尺寸检测方法的指令。

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