基于激光线阵相机的家具板件三维尺寸在线测量技术

作     者：李荣荣 杨凡 赵书昌 吴智慧 杜荣 詹先旭 LI Rongrong;YANG Fan;ZHAO Shuchang;WU Zhihui;DU Rong;ZHAN Xianxu

作者机构：南京林业大学家居与工业设计学院江苏南京210037 德华兔宝宝装饰新材股份有限公司浙江湖州313200 

基　　金：“十三五”国家重点研发计划课题“木质家居产品柔性制造技术”(2018YFD0600304) 国家木竹产业技术创新战略联盟科研计划课题“基于机器视觉的地板表板分等技术的研究”(TIAWBI202008) 

出 版 物：《木材科学与技术》 (Chinese Journal of Wood Science and Technology)

年 卷 期：2023年第37卷第4期

页      码：13-19页

摘      要：机器视觉技术可实现物体尺寸的快速、非接触式检测,替代人工测量家具板件尺寸,解决测量效率低、连续性差等问题。本研究基于激光线阵相机与线结构光测量技术,构建一种适用于家具板件的三维尺寸在线测量系统,并分析该系统的测量精度与效率。家具板件在传送装置上以300 mm/s的速度作匀速运动,经过650 nm激光器照射的激光三角平面时,互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)传感器对家具板件表面反射的激光进行成像;使用锯齿靶标法标定,应用机器视觉软件Halcon读取相机标定文件和激光线阵相机生成的家具板件信息图像,经过图像处理,完成家具板件三维尺寸测量。结果表明:系统测量的板件厚度、宽度和长度,相对人工测量结果,最大偏差率分别为3.6%、0.5%和0.1%;对照QB/T4452—2013《木家具极限与配合》标准要求,测量的厚度最大差值小于IT15级公差值(<0.70 mm),宽度最大差值小于IT14级公差值(<1.00 mm),长度最大差值小于IT12级公差值(<0.90mm)。单件测量用时由人工测量的30.1s缩短至5.5s,表明系统的测量精度与效率优势。

主 题 词：家具板件三维尺寸测量 机器视觉 线结构光 相机标定 图像处理 

学科分类：082902[082902] 08[工学] 0829[工学-安全科学与工程类] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.12326/j.2096-9694.2022201

馆 藏 号：203123963...