專利名稱：影像量測系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像量測系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
質(zhì)量是一個企業(yè)保持長久發(fā)展能力的重要因素之一，如何保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量，是企業(yè) 活動中的重要內(nèi)容。制造工廠在批量生產(chǎn)產(chǎn)品前需生產(chǎn)出幾件樣品進行量測，以檢驗產(chǎn)品是 否存在質(zhì)量問題，如工件的尺寸和形狀是否在公差規(guī)定范圍內(nèi)等。
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展及應用，量測技術(shù)不再局限于人工的操作，計算機在工件檢驗活 動中被大量的引入，提高了檢驗準確性。在對樣品進行量測時，人工將工件放入量測機臺， 通過計算機控制進行量測。但是在量測過程中量測效率不高，量測過程中不能直觀的把量測 結(jié)果信息反映出來，且量測同樣的工件時仍然需要進行重復的操作，量測功能不齊全。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種影像量測系統(tǒng)，其可直觀的反映出量測信息，同時自動 編輯程序代碼，完成相同工件的量測，提高量測效率而且量測功能齊全。
鑒于以上內(nèi)容，還有必要提供一種影像量測方法，其可直觀的反映出量測信息，同時自 動編輯程序代碼，完成相同工件的量測，提高量測效率而且量測功能齊全。
一種影像量測系統(tǒng)，包括影像量測機臺及計算機。所述計算機包括邊界尋找模塊，用 于尋找影像量測機臺掃描并傳輸過來的工件影像，根據(jù)影像中點陣灰度的不同來確定所述工 件影像邊界；量測模塊，用于分析計算上述工件影像的坐標系和工件影像各個元素，得出所 述工件影像各個元素的量測信息；及量測程序記錄模塊，用于以代碼形式記錄量測上述工件 影像時的量測狀況信息，并生成影像自動量測程序。
一種影像量測方法，其利用計算機對放置于影像量測機臺的工件進行影像量測。該量測 方法包括如下步驟a.通過影像量測機臺獲取工件的影像；b.將所述工件的影像傳送至計算 機；c.通過影像中點陣灰度的不同確定所述工件影像的邊界；d.分析計算上述工件影像的坐 標系和工件影像各個元素，得出所述工件影像各個元素的量測信息；及e.以程序代碼的形式 記錄上述從步驟a到步驟d的所有量測流程，生成影像自動量測程序。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述的影像量測系統(tǒng)及方法，通過電荷耦合器件進行非接觸式的量測 ，將相關(guān)量測信息生成程序代碼，可以自動完成相同工件的量測，同時能直觀的反映出量測信息，提高了量測的效率，而且量測功能更齊全。


圖1是本發(fā)明影像量測系統(tǒng)的較佳實施例的硬件框架圖。 圖2是圖1中應用服務器的功能模塊圖。 圖3是本發(fā)明影像量測方法較佳實施例的實施流程圖。 圖4是本發(fā)明利用自動量測程序量測工件影像的實施流程圖。
具體實施例方式
參閱圖1所示，是本發(fā)明影像量測系統(tǒng)較佳實施例的硬件架構(gòu)圖。該影像量測系統(tǒng)主要 包括影像量測機臺l及計算機2。所述影像量測機臺1安裝有電荷耦合器件(Charge Coupled Device,簡稱CCD)IO，用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號；鏡頭ll，用于攝取量測對象；燈源12， 可提供環(huán)光、輪廓光、同軸光等不同光源，便于鏡頭ll從不同角度攝取工件；工作平臺13， 用于作為工作載臺，載放工件。所述計算機2包括主機20及顯示器21。該計算機l還包括鍵盤 、鼠標等元件，但是為了使本較佳實施例描述的更加簡潔，這些元件在圖l中沒有顯示。所 述主機20內(nèi)安裝有光源控制卡22、影像擷取卡23及計數(shù)卡24。其中光源控制卡22是用于控制 機臺燈源12的開啟狀況及亮度情況；影像擷取卡23是用于擷取CCD10輸出的影像；計數(shù)卡24 用于讀取當前量測的元素在當前坐標系下的坐標值。應用服務器2還包括有多個軟件功能模 塊，用于獲取量測工件的影像，并對該獲取的影像進行量測。所述顯示器21用于提供用戶操 作界面，動態(tài)顯示系統(tǒng)操作狀態(tài)，顯示量測結(jié)果，及通過該用戶操作界面，用戶可以訪問主 機20中的軟件程序。
參閱圖2所示，是應用服務器2的功能模塊圖。本發(fā)明所稱的模塊是完成特定功能的計算 機程序段，比程序更適合于描述軟件在計算機中的執(zhí)行過程，因此本發(fā)明對軟件的描述都以 模塊描述。
所述主機20主要包括邊界尋找模塊200，量測模塊201，量測程序記錄模塊202，顯示 模塊203、存儲模塊204及自動量測模塊205。
所述邊界尋找模塊200用于通過尋邊工具尋找所述CCD10所傳輸過來的通過鏡頭11成像而 形成的工件影像的邊界上的點、線、圓及圓弧等，根據(jù)影像中點陣灰度的不同來確定所述工 件影像邊界。
所述量測模塊201用于分析計算上述工件影像的坐標系和工件影像的各個元素(包括點 、線、圓等)，得出所述工件影像各個元素的量測信息。在本較佳實施例中，所述的計算坐 標系是以影像量測機臺l的機械坐標系為參照對用戶所選擇的坐標系進行相互轉(zhuǎn)換。所述的計算工件影像的各個元素包括對工件影像元素的空間位置進行計算(例如將某一個點元素在 機械坐標系上的坐標轉(zhuǎn)換成在上述選擇的坐標系上的坐標)、對元素與元素之間的關(guān)系進行 計算(例如計算兩個點元素之間的相對坐標位置)等操作。
所述量測程序記錄模塊202用于以代碼形式記錄量測上述工件影像時的量測狀況信息， 并生成影像自動量測程序。所述的量測程序記錄模塊202記錄包括生成量測狀況信息的代碼 、編譯所生成的代碼、運行編譯后的代碼等部分。所述的量測狀況信息包括量測過程中的尋 邊工具、量測元素、坐標系構(gòu)建元素、坐標等信息。在本較佳實施例中，所有生成量測狀況 信息的代碼都是利用一VB (Visual Basic)編譯器編寫的程序代碼。
所述顯示模塊203用于通過顯示器21顯示所述工件影像各個元素的量測信息。所述元素 的量測信息包括當前所選擇的所有的坐標系；在每一個坐標系下所量測的所有元素，包括點 、線、圓等；所述所有元素的量測結(jié)果，包括量測的每一個點元素的坐標值及點的方向，每 一條線元素的起點坐標、中點坐標、終點坐標、線的方向及直線度等，每一個圓元素的中心 點坐標、半徑、直徑、及圓度等；及所述量測程序記錄模塊202所記錄下來的程序代碼等。
所述存儲模塊204用于存儲上述量測模塊201計算所得出的工件影像的元素信息，以及上 述量測程序記錄模塊202所記錄的程序代碼，并存儲于主機20的存儲器中。
所述自動量測模塊205用于在下次量測相同工件的時候，利用所述量測程序記錄模塊 202記錄生成的影像自動量測程序?qū)υ撓嗤墓ぜM行自動量測。
參閱圖3所示，是本發(fā)明影像量測方法較佳實施例的實施流程圖。首先。步驟SIO，激活 該影像量測系統(tǒng)，并檢測系統(tǒng)硬件是否出錯。
步驟Sll，當檢測到硬件出現(xiàn)錯誤時，系統(tǒng)發(fā)出錯誤提示對話框，提示相應的錯誤信息
當沒有檢測到硬件錯誤時，進入步驟S12，進入影像量測系統(tǒng)主界面。
步驟S13，相關(guān)工作人員通過光源控制卡22開啟機臺燈源12，并調(diào)節(jié)鏡頭ll的光源亮度
。所述燈源12可以提供環(huán)光、輪廓光、同軸光等不同光源，便于鏡頭ll從不同角度攝取放于
工作平臺13上的工件。
步驟S14，所述工作人員通過移動影像量測機臺1的Z軸和XY平臺，使鏡頭ll可以獲取所 需的工件影像，CCD10將該工件影像的光信號轉(zhuǎn)換為電信號傳送至主機20，安裝于主機20中 的影像擷取卡23擷取該CCD10輸出的影像，并顯示于顯示器21上。
步驟S15，邊界尋找模塊200通過尋邊工具尋找所述CCD10所傳輸過來的工件影像的邊界 上的點、線、圓及圓弧等，根據(jù)影像中點陣灰度的不同來確定所述工件影像的邊界。
步驟S16，量測模塊201分析計算上述工件影像的坐標系和工件影像的各個元素，得出對 所述工件影像的各個元素的量測信息，并由顯示模塊203顯示于顯示器21上。在本較佳實施 例中，所述的計算坐標系是以影像量測機臺l的機械坐標系為參照對用戶所選擇的坐標系進 行相互轉(zhuǎn)換。所述的計算工件影像的各個元素包括對工件影像元素的空間位置進行計算(例 如將某一個點元素在機械坐標系上的坐標轉(zhuǎn)換成在上述選擇的坐標系上的坐標)、對元素與 元素之間的關(guān)系進行計算(例如計算兩個點元素之間的相對坐標位置)等操作。所述工件影 像各個元素的量測信息包括當前所選擇的所有的坐標系；在每一個坐標系下所量測的所有元 素，包括點、線、圓等；所述所有元素的量測結(jié)果，包括量測的每一個點元素的坐標值及點 的方向，每一條線元素的起點坐標、中點坐標、終點坐標、線的方向及直線度等，每一個圓 元素的中心點坐標、半徑、直徑、及圓度等；及所述量測程序記錄模塊202所記錄下來的程 序代碼等。
步驟S17，存儲模塊204存儲上述量測模塊201計算所得出的工件影像各個元素的量測信 息于主機20的存儲器中。
為了使量測同樣的工件時可以按照上述的流程自動量測，可以從步驟S13，調(diào)節(jié)鏡頭ll 的光源亮度開始，到步驟S16，量測模塊201對工件影像進行的量測，由量測程序記錄模塊 202以代碼的形式記錄量測上述工件影像時的所有量測信息，包括影像量測機臺l的位置、光 源類型、燈光的亮度及操作者在量測過程中的相關(guān)操作信息，該相關(guān)操作信息包括尋邊工具 、量測元素、坐標系構(gòu)建元素和坐標等信息等，生成影像自動量測程序，并將該影像自動量 測程序存儲于主機20的存儲器中。
參閱圖4所示，是本發(fā)明利用自動量測程序量測工件影像的實施流程圖。首先，步驟 S20，工作人員打開影像自動量測程序。
步驟S21，工作人員手動調(diào)節(jié)待量測的工件的位置，使影像量測機臺l的鏡頭ll可以準確 的擷取到該工件的影像。
步驟S22，自動量測模塊205利用所述影像自動量測程序，開始對所述工件進行量測。
步驟S23，所述自動量測模塊205在量測工件影像的過程中實時判斷是否有錯誤發(fā)生，如 擷取不到工件影像等。
若有錯誤發(fā)生，則步驟S24，所述的影像量測程序提示錯誤代碼位置及原因，以便工作 人員進行處理，并結(jié)束量測流程。
若沒有錯誤發(fā)生，則在工件量測完畢后，結(jié)束量測流程。
本發(fā)明所提供的影像量測系統(tǒng)與方法通過電荷耦合器件進行非接觸式的量測，將相關(guān)量 測信息生成程序代碼，可以自動完成相同工件的量測，同時能直觀的反映出量測信息，提高 了量測的效率，而且量測功能更齊全。
最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的較佳技術(shù)方案而非限制，盡管參照 較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技 術(shù)方案進行修改或等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種影像量測系統(tǒng)，包括影像量測機臺及計算機，其特征在于，所述計算機包括邊界尋找模塊，用于尋找影像量測機臺掃描并傳輸過來的工件影像，根據(jù)影像中點陣灰度的不同來確定所述工件影像邊界；量測模塊，用于分析計算上述工件影像的坐標系和工件影像的各個元素，得出所述工件影像各個元素的量測信息；及量測程序記錄模塊，用于以代碼形式記錄量測上述工件影像時的量測狀況信息，并生成影像自動量測程序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種影像量測方法，該方法包括如下步驟a.通過影像量測機臺獲取工件的影像；b.將所述工件的影像傳送至計算機；c.通過影像中點陣灰度的不同確定所述工件影像的邊界；d.分析計算上述工件影像的坐標系和工件影像各個元素，得出所述工件影像各個元素的量測信息；及e.以程序代碼的形式記錄上述從步驟a到步驟d的所有量測流程，生成影像自動量測程序。本發(fā)明還提供一種影像量測系統(tǒng)。本發(fā)明可以自動編輯程序代碼，完成相同工件的量測，同時能直觀的反映出量測信息，提高量測效率而且量測功能齊全。
文檔編號G01B11/00GK101196389SQ200610201210
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月5日
發(fā)明者孫小超, 張旨光, 理 蔣, 袁忠奎 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司