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申请/专利权人：中南大学

摘要：本发明公开了一种针对回转壳体谐振子的定位对准系统，包括视觉传感器、图像处理模块、高精度运动平台、可微调装夹装置。所述视觉传感器主要由三个CCD相机组成；所述图像处理模块实现对谐振子图像的预处理、目标基准特征提取等功能；高精度运动平台包括三个互相空间垂直的直线运动平台，一个旋转运动平台，组成四自由度运动平台；可微调装夹装置可实现空间两自由度的旋转角度微调，平面二维的平移距离微调。由以上功能模块组成的定位对准系统解决了回转体壳体谐振子的定位对准问题。本发明也公开了一种基于视觉伺服的对谐振子进行定位对准的方法，在上述系统的基础上，通过控制运动平台与CCD相机协同工作，实现对谐振子相对基准特征偏离值的求解，反馈给可微调装夹装置进行位姿校正，实现快速、便捷、精确地实现对回转壳体谐振子的定位对准。

主权项：1.一种回转壳体谐振子定位对准系统，其特征在于，包括视觉传感器、图像处理模块、高精度运动平台、可微调装夹装置；回转壳体谐振子，包括圆柱壳体振动陀螺谐振子、圆盘形振动陀螺谐振子，以及半球壳体振动陀螺谐振子；所述视觉传感器使用专用夹具实现正交装夹，用于获取回转壳体谐振子三视图的图像，通过数据线与上位机连接，并将采集到的数字图像传入上位机进行图像处理；所述图像处理模块对回转壳体谐振子图像进行处理，用于获取图像中回转体谐振子的目标基准特征；所述高精度运动平台包括三个直线运动平台以及一个旋转运动平台，通过控制器与上位机连接，可通过编程，实现自动引导控制回转壳体谐振子做高精度的四自由度运动；所述可微调装夹装置包括四自由度的微调机构，通过控制器与上位机连接，可通过编程，实现两轴的空间旋转角度微调，以及平面两维的水平直线微调的自动化控制；所述图像处理模块对回转壳体谐振子进行图像处理的具体步骤为：步骤1，对谐振子图像进行预处理，包括灰度化和初步滤波；步骤2，对去噪的谐振子图像进行图像分割，并进一步筛选目标区域；步骤3，对谐振子的目标区域进行边缘检测，提取谐振子边缘像素；步骤4，根据提取到的边缘像素分别进行直线与圆拟合；所述回转壳体谐振子定位对准系统实现对谐振子的定位对准的整体步骤流程为：步骤1，按照预设的速度和工作节拍，控制运动平台分别进行单自由度运动，对应视图的相机采集一系列图像；步骤2，对采集到的一系列图像进行图像处理，提取拟合的基准特征，并求解出位姿校正的反馈量；步骤3，根据反馈量分别控制可微调装夹装置的对应轴进行自动化微调；步骤4，微调后的回转壳体谐振子再进行以上步骤，求解相应的偏离量，与预设允许误差进行比较判断，直到符合精度，否则循环重复以上步骤；步骤5，在通过微调完成谐振子某单一自由度的定位对准后，再进行其他自由度的定位对准，直至谐振子三视图定位对准都达到要求精度。

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百度查询： 中南大学 一种回转壳体谐振子定位对准系统和方法