基于圖像的指示光柵間隙檢測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】基于圖像的指示光柵間隙檢測(cè)方法涉及在線檢測(cè)的【技術(shù)領(lǐng)域】，該方法解決現(xiàn)有光柵線位移傳感器指示光柵間隙檢測(cè)時(shí)判斷不準(zhǔn)確，效率低的問(wèn)題。該方法包括如下步驟：Sobel對(duì)成像在CCD相機(jī)接收面上的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并進(jìn)行梯度計(jì)算；對(duì)梯度圖像自動(dòng)閾值分割和二值化；最小值濾波降低梯度二值圖像噪聲；通過(guò)處理后的圖像，判斷指示光柵間隙，實(shí)現(xiàn)指示光柵間隙檢測(cè)方法。本發(fā)明提高了光柵線位移傳感器指示光柵間隙監(jiān)測(cè)的精度和檢測(cè)效率，為控制光柵線位移傳感器正常并可靠地工作提供了保障；同時(shí)，本發(fā)明的檢測(cè)方法屬于非接觸檢測(cè)方法，不會(huì)損傷指示光柵的表面，在照明光不均勻情況下也能夠順利檢測(cè)指示光柵間隙。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于圖像的指示光柵間隙檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在線檢測(cè)的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及基于圖像的指示光柵間隙檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在光柵位移傳感器中，指示光柵和主光柵之間有一個(gè)很小的合適的間隙，間隙過(guò) 小，兩個(gè)光柵會(huì)發(fā)生磨損而導(dǎo)致測(cè)量過(guò)程失效，光柵間隙過(guò)大，則使其輸出信號(hào)發(fā)生異常。 合適的光柵間隙是保證光柵線位移傳感器正常工作的重要條件之一。在指示光柵部件裝配 的過(guò)程中，兩個(gè)光柵間隙的檢測(cè)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前最常用的光柵間隙檢測(cè)方法 有兩種，一種是塞尺法，另一種是光線照明、人眼觀察法。這兩種方法都是依靠人的感覺(jué)來(lái) 判斷光柵間隙的大小，效率低，判斷不準(zhǔn)確。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于圖像的光柵線位移傳感 器指示光柵間隙在線檢測(cè)方法，該方法解決現(xiàn)有光柵線位移傳感器指示光柵間隙檢測(cè)時(shí)判 斷不準(zhǔn)確，效率低的問(wèn)題。
[0004] 本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：
[0005] 基于圖像的指示光柵間隙檢測(cè)方法，該方法包括如下裝置：光源、間隔反射玻璃、 指示光柵和CCD相機(jī)；光源發(fā)出的光傾斜地照向間隔反射玻璃，一部分光線由間隔反射玻 璃反射，另一部分經(jīng)過(guò)間隔反射玻璃后由指示光柵反射，兩束反射光由CCD相機(jī)接收并成 像在CCD相機(jī)接收面上；其特征在于，該方法包括如下步驟：
[0006] 步驟一 =Sobel對(duì)成像在CXD相機(jī)接收面上的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并進(jìn)行梯度計(jì) 算；
[0007] 步驟二：對(duì)梯度圖像自動(dòng)閾值分割和二值化；
[0008] 步驟三：最小值濾波降低梯度二值圖像噪聲；
[0009] 步驟四：通過(guò)處理后的圖像，判斷指示光柵間隙，實(shí)現(xiàn)指示光柵間隙檢測(cè)方法。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提高了光柵線位移傳感器指示光柵間隙監(jiān)測(cè)的精度 和檢測(cè)效率，為控制光柵線位移傳感器正常并可靠地工作提供了保障；同時(shí)，本發(fā)明的檢測(cè) 方法屬于非接觸檢測(cè)方法，不會(huì)損傷指示光柵的表面，在照明光不均勻情況下也能夠順利 檢測(cè)指示光柵間隙。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1本發(fā)明基于圖像的指示光柵間隙檢測(cè)方法的裝置示意圖。
[0012] 圖2本發(fā)明基于圖像的指示光柵間隙檢測(cè)方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0014] 如圖1所示，光柵線位移傳感器指示光柵間隙檢測(cè)裝置，該裝置包括間隔反射玻 璃1、光柵滑架2、指示光柵3、光源4、CCD相機(jī)5。光源4發(fā)出的光傾斜地照向間隔反射玻 璃1，一部分光線被間隔反射玻璃1的鍍膜區(qū)反射，另一部分經(jīng)過(guò)間隔反射玻璃1后被指示 光柵3的鍍膜區(qū)反射，反射玻璃1上的特征點(diǎn)a和指示光柵3上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)b成像在CCD相 機(jī)5接收面上，由CCD相機(jī)5接收面被接收。指示光柵3粘接在光柵滑架2上。當(dāng)光柵滑 架2沿著間隔反射玻璃1移動(dòng)時(shí)，就可以測(cè)出指示光柵2在不同位置的間隙。
[0015] 如圖2所示，基于圖像的光柵線位移傳感器指示光柵間隙檢測(cè)方法，包括以下步 驟：
[0016] 步驟一 =Sobel對(duì)成像在CXD相機(jī)接收面上的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并進(jìn)行梯度計(jì) 算；
[0017] 梯度是一階導(dǎo)數(shù)的二維等式。梯度Vf (x，y)可定義為矢量

【權(quán)利要求】
1. 基于圖像的指示光柵間隙檢測(cè)方法，該方法包括如下裝置：光源、間隔反射玻璃、指 示光柵和CCD相機(jī)；光源發(fā)出的光傾斜地照向間隔反射玻璃，一部分光線由間隔反射玻璃 反射，另一部分經(jīng)過(guò)間隔反射玻璃后由指示光柵反射，兩束反射光由CCD相機(jī)接收并成像 在CCD相機(jī)接收面上；其特征在于，該方法包括如下步驟： 步驟一 ：Sobel對(duì)成像在(XD相機(jī)接收面上的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并進(jìn)行梯度計(jì)算； 步驟二：對(duì)梯度圖像自動(dòng)閾值分割和二值化； 步驟三：最小值濾波降低梯度二值圖像噪聲； 步驟四：通過(guò)處理后的圖像，判斷指示光柵間隙，實(shí)現(xiàn)指示光柵間隙檢測(cè)方法。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于圖像的指示光柵間隙檢測(cè)方法，其特征在于，步驟二中的 自動(dòng)閾值分割包括如下步驟： 步驟一：設(shè)定一個(gè)分割閾值TThresh()ld的初始估計(jì)值； 步驟二：用TThresh()ld分割圖像，即生成兩組像素：所有灰度值大于TThresh()ld像素的匕和 所有灰度值小于或等于TThMsh()ld像素的G2 ; 步驟三：計(jì)算Gi和G2各自的平均灰度值，得到仏和U2 ; 步驟四：計(jì)算新的分割閾值：TThra3h()ldNe;w = (1^+1^)/2 ; 步驟五：判斷 ^Threshold ^ThresholdNew 的差值d，當(dāng)|d|小于設(shè)定數(shù)值時(shí)確定 ^ThresholdNew ^ 分割閾值T Threshold? 判定結(jié)束；否則，以Tt hresholdNew 的值替換T Tbreshold? 重復(fù)步驟二到五，直到所 得的差值|D|小于設(shè)定數(shù)值，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閾值分割。
【文檔編號(hào)】G01B11/14GK104406535SQ201410541326
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】劉建卓, 孫強(qiáng), 趙建, 尤佳 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所