刀具磨损图像视差图的非标定方法

朱爱斌,何大勇,邹超,陈渭

(西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室,710049,西安)



刀具磨损图像视差图的非标定方法

朱爱斌,何大勇,邹超,陈渭

(西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室,710049,西安)

刀具磨损检测的视场范围很小、现场工况复杂(存在机床护罩和刀具保持架的遮挡),而以往对摄像机进行标定的方法多用于大视场环境,并不适合于加工现场的刀具磨损检测。为此,文中提出一种采用非标定双目视觉方法获取刀具磨损图像视差图的方法,无需标定参考物和人工干预。首先,利用SURF(speeded-up robust features)算法检测图像对中的特征点;其次,利用8点算法计算基本矩阵,再利用极点无穷远变换完成图像对的校正;最后,利用基本区域匹配方法完成图像对视差的计算。进行了加工现场的磨损刀具图像获取实验,先对比了重构出的刀具视差图轮廓与实际轮廓,接着分析了刀具视差图的精度。结果显示,重构轮廓与实际轮廓基本相符,重构出的视差图的绝对误差在5个像素点以下,相对误差在10%至30%之间,说明在小视场和复杂工况下,用非标定方法获取的刀具视差图能够满足现场检测的精度要求,并且该方法具有灵活和高效的特点。

刀具磨损;视差图;非标定方法;双目视觉

在双目视觉中,视差是指空间一点在2幅图像中形成的2个成像点坐标上的差异。视差图是以原图为大小、以各个视差值为元素的图像。刀具磨损图像的视差图能够间接反映出刀具磨损表面的深度信息,对于刀具磨损表面的三维重构具有重要意义[1-2]。……