1.一种基于标靶的机器视觉位移测量方法,其特征在于,包括:置于固定位置的参考标靶和置于待测位置的测量标靶,所述参考标靶和测量标靶均包括编码区域和共心多图案区域,所述编码区域包括一个标识点位和多个反光区域,所述共心多图案区域包括多个共心设置的中心对称图案,所述参考标靶和测量标靶平行设置,置于机器视觉采集仪的可视范围内;所述机器视觉位移测量方法,包括:在光线照射标靶时,采集可视范围内的多个标靶图像;根据标靶图像的编码区域识别标靶编码,根据标靶编码将多个标靶图像分为参考标靶图像和测量标靶图像;对参考标靶图像和测量标靶图像进行镜头畸变校正;根据共心多图案区域对校正后的参考标靶图像和测量标靶图像进行透视成像变形修正;其中,透视成像变形修正,包括:从校正后的参考标靶图像和测量标靶图像的共心多图案区域提取多组对称点坐标,通过多组对称点坐标求解多个透视变换矩阵;对多个透视变换矩阵分别进行离群值筛选和剩余值平均,得到参考标靶图像和测量标靶图像均适用的图像透视变换矩阵;基于图像透视变换矩阵对参考标靶图像和测量标靶图像进行变形处理,获得透视成像变形修正后的参考标靶图像和测量标靶图像;根据共心多图案区域对修正后的参考标靶图像和测量标靶图像进行形心计算与校验,获得参考标靶形心和测量标靶形心;计算测量标靶形心相对于参考标靶形心的位移变化值,作为测量标靶位移值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据标靶图像的编码区域识别标靶编码,包括:从标识点位开始顺序读取每个反光区域状态,根据反光区域是否发光进行编码,组成多位二进制数作为标靶编码。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据编码方式的不同将所述标靶编码分为:全序号编码、分组编码和校验编码;所述全序号编码是指多位二进制均用作序号编码;所述分组编码是指多位二进制中一部分用作组号编码,一部分用作序号编码;所述校验编码是指多位二进制中一部分用作编码,一部分用作校验码。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对参考标靶图像和测量标靶图像进行镜头畸变校正,包括:对参考标靶图像和测量标靶图像中的桶形畸变和枕形畸变进行校正。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据共心多图案区域对修正后的参考标靶图像和测量标靶图像进行形心计算与校验,获得参考标靶形心和测量标靶形心,包括:从修正后的参考标靶图像和测量标靶图像中分别提取多个中心对称图案;根据中心对称图案分别计算参考标靶图像和测量标靶图像的中心点坐标;对参考标靶图像和测量标靶图像的中心点坐标按图标准进行离群值筛选,对剩余中心点坐标值进行平均计算,得到参考标靶形心和测量标靶形心。
6.一种基于标靶的机器视觉位移测量系统,其特征在于,包括:标靶和机器视觉采集仪;所述标靶包括置于固定位置的参考标靶和置于待测位置的测量标靶,所述参考标靶和测量标靶均包括编码区域和共心多图案区域,所述编码区域包括一个标识点位和多个反光区域,所述共心多图案区域包括多个共心设置的中心对称图案,所述参考标靶和测量标靶平行设置,置于机器视觉采集仪的可视范围内;所述机器视觉采集仪用于执行如权利要求1-5任一所述的一种机器视觉位移测量方法。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述共心多图案区域包含共心设置的圆环图案、回形正方形图案和中心正方形图案,所述回形正方形图案水平布置,所述中心正方形图案旋转45度布置,所述中心正方形图案的对角线与所述回形正方形图案的边正交。
8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述编码区域包含1个标识点位和8个反光区域。
9.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述编码区域环绕所述共心多图案区域设置。
10.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述标靶为正方形,所述编码区域置于标靶外围,所述共心多图案区域置于标靶内部,所述编码区域的标识点位置于标靶的一角,所述编码区域的多个所述反光区域两个一组,置于标靶的四个角。
11.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述参考标靶和测量标靶平面均与机器视觉采集仪光轴垂直。
12.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,系统还包括:远程信息服务平台,用于接收机器视觉采集仪计算得到的测量标靶位移值。
13.一种机器视觉采集仪,包括:采集模组,用于向标靶发射光线并采集多个标靶图像;处理器,用于执行如权利要求1-5任一所述的一种机器视觉位移测量方法;通信模组,用于向远程信息服务平台传输测量标靶位移值;以及,电源模组,用于为所述采集模组、处理器以及通信模组供电。