基于機器視覺的距離測量系統

摘 要：文章采用了基于機器視覺技術進行自動聚焦的方法，來設計在輕軌錨固螺桿健康檢測中用于測量工作臺到錨固螺桿距離的系統。該系統采用Tenengrad函數作為調焦的評價函數，先根據實際需要確定鏡頭的焦距，然后通過對獲取的圖像進行分析處理，實現鏡頭的自動聚焦，最后驅動鏡頭運動到最佳聚焦點，以此來測量距離，該系統可以推廣到其他距離測量中。

關鍵詞：距離測量；機器視覺；圖像處理；自動聚焦

引言

隨著圖像處理技術和相關硬件設備的發展，機器視覺在工業檢測特別是對于大量的、重復的、實時的零件檢測中的應用越來越廣泛。

以重慶輕軌錨固螺桿檢測為例。錨固螺桿是軌道梁系統中關鍵的受力部件，對其檢測的意義重大。由于在該自動檢測系統中，傳感器安裝在檢測車的工作臺上，所以，必須準確測量工作臺和被檢測錨固螺桿的距離，以便于自動將傳感器安裝到被檢測錨固螺桿上。錨固螺桿端面為一個矩形，其俯視圖如圖1。目前國內尚沒有類似的自動測量系統，自主開發此類系統的意義重大。考慮到檢測條件及準確性，采用基于機器視覺的方法進行測量。

1 自動距離測量系統的總體方法及軟硬件構成

1.1 自動距離測量系統的總體方法

該系統利用基于圖像處理的自動調焦原理，先根據實際需要確定攝像機鏡頭的焦距，然后通過對獲取的圖像進行分析處理，實現鏡頭的自動聚焦，最后驅動鏡頭運動到最佳聚焦點。……