专利名称：基于模板的完整成像测量方法
技术领域：
本发明涉及影像测量仪器，万能工具显微镜，投影仪，具体讲是涉及用于影像测量仪器的基于模板的完整成像测量方法。
背景技术：
基于CCD摄像机的影像测量方法是国内外竞相发展的新一代检测技术。其基本思想是将CCD摄像机置于测量物镜像面取代光学仪器目镜，获取图像信息供计算机处理，实现观察与测量。此类仪器恰好弥补了目前光学检测仪器的不足，提高了效率，消除了人为误差。作为观察型仪器，影像测量仪取得了长足的进展。但作为测量型仪器，受精度要求所限，它们只是在极小区域上成像，某些情况下仅是实现了自动瞄准，因而无法摆脱传统的点到点机械位移测量模式。当测量点较多时，测头和工件须频繁相对运动，且无规律可言，不适于轮廓测量。因而，难以大幅度提高检测效率，从根本上实现自动化、智能化测量。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于影像测量仪的可实现高精度、自动化、测量范围可拓展的影像测量方法。
本发明采用的技术方案是，基于模板的完整成像测量方法，使被测物与背景模板一同分步成像，多个局部图像依据背景模板具有的位置信息组合成被测物完整图像，被测物的测量完全凭借图像处理完成。
所述被测物的背景模板是选用具有特定图案的模板，并使图案的尺寸、形状、位置精度满足精度要求。
所述分步成像的每次成像仅获取被测物之保证精度要求的一个局部，并使这个局部图像包含有模板的局部图案。
所述局部图像所具有的局部模板信息能够提供局部图像间的相对位置信息。
所述局部图像中模板图案提供的位置信息，经由图像处理将各局部图像精确拼合获得被测物的完整图像。
本发明提供的可以带来如下效果在影像测量仪工作台上预置具有精确坐标信息的标记、图案，使得影像测量仪在获取被测对象局部图像信息的同时，可获取各局部图像间精确的相对位置关系；对被测对象的所有尺寸、位置、形状信息均可通过图像处理获得，而不再需要额外的机械运动，从而实现自动化、智能化测量。
通过调节视场大小，图像划分的细密程度，可以低成本地获得高精度测量结果。
此外，由于图像间相对位置信息由模板提供，从而大大降低测量仪对机械位移系统的精度要求。
图1具有精确尺寸、位置、形状信息的模板(样例)。
图2中a、b、c、d是以四步成像为例的工件局部图。
图3以模板中图案标记为相对位置基准获得的工件完整图像。
图4以模板中图案标记为相对位置基准获得的工件完整图像。
具体实施例方式
本发明提出了一种用于影像测量仪的可实现高精度、自动化、测量范围可拓展的影像测量方法，即用于影像测量仪器的基于模板的完整成像测量方法。
本发明的内容为在影像测量仪工作台上预置具有精确坐标信息的标记、图案，使得影像测量仪在获取被测对象局部图像信息的同时，可获取各局部图像间精确的相对位置关系。影像测量仪以满足精度的视场为单元分步成像，经图像拼接后得到被测对象的完整图像。之后，被测对象的所有尺寸、位置、形状信息均可通过图像处理获得，而不再需要额外的机械运动，从而实现自动化、智能化测量。
通过调节视场大小，图像划分的细密程度，可以低成本地获得高精度测量结果。此外，由于图像间相对位置信息由模板提供，从而大大降低测量仪对机械位移系统的精度要求。
下面参照附图和实施例，进一步说明本发明。
本发明的实施过程1、根据图像识别技术特点，设计并制造尺寸、位置、形状精度满足测量要求的模板(见图1)。
2、利用成像镜头、CCD摄像机、LCD光源及二维工作台构成成像系统(见图4)。
3、在该系统中分步取得了覆盖整个工件与模板的局部图像(见图2中a、b、c、d)，每幅图像均含有标识该图像在模板限定的平面中的位置的标记信息。
4、基于模板信息利用图像拼接技术得到工件的完整图像(见图3)。
5、由工件完整图像，依靠图像处理技术可提取任意所需的几何信息。
权利要求
1.一种基于模板的完整成像测量方法，其特征是，使被测物与背景模板一同分步成像，多个局部图像依据背景模板具有的位置信息组合成被测物完整图像，被测物的测量完全凭借图像处理完成。
2.根据权利要求1所述的一种基于模板的完整成像测量方法，其特征是，所述被测物的背景模板是选用具有特定图案的模板，并使图案的尺寸、形状、位置精度满足精度要求。
3.根据权利要求1所述的一种基于模板的完整成像测量方法，其特征是，所述分步成像的每次成像仅获取被测物之保证精度要求的一个局部，并使这个局部图像包含有模板的局部图案。
4.根据权利要求1所述的一种基于模板的完整成像测量方法，其特征是，所述局部图像所具有的局部模板信息能够提供局部图像间的相对位置信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于模板的完整成像测量方法，其特征是，所述局部图像中模板图案提供的位置信息，经由图像处理将各局部图像精确拼合获得被测物的完整图像。
全文摘要
本发明涉及影像测量仪器，万能工具显微镜，投影仪，具涉及基于模板的完整成像测量方法。为提供一种用于影像测量仪的可实现高精度、自动化、测量范围可拓展的影像测量方法，本发明采用的技术方案是，基于模板的完整成像测量方法，使被测物与背景模板一同分步成像，多个局部图像依据背景模板具有的位置信息组合成被测物完整图像，被测物的测量完全凭借图像处理完成。本发明主要应用于影像测量仪器。
文档编号G01B11/03GK1948895SQ20061001649
公开日2007年4月18日 申请日期2006年11月2日 优先权日2006年11月2日
发明者王仲, 王政良, 李霞, 张俊杰, 张进 申请人:天津大学