王敏 冯旭 谭旭洋

摘要：该文阐述了以树莓派3b+为主控，利用单目测距方法，OpenCV计算机视觉库，VGG网络模型的非接触物体尺寸形态测量系统的设计与实现。通过树莓派3b+对引导标识的图像识别捕获处理得到平面目标颜色、形状、尺寸、距离，以及球的种类，与球表面最近的距离。最终测试结果表明：该系统能够正确识别目标形状、类别、颜色，测距误差及图像处理时长能满足系统要求。

关键词：单目测距;OpenCV;VGG网络模型;非接觸测量

中图分类号：TP393     文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）13-0246-03

1 引言

随着流水线智能化、自动化水平的提高，要求机械手能自主识别流水线上的工件[1]。为了让机械手能够准确识别工件，并且处理时间短是十分有必要的。针对这一问题，本设计研究非接触物体尺寸形态测量系统，一键式启动系统自动识别，能够准确获取物体尺寸形态信息。

2 系统方案总体设计

系统总体框图如图1所示：摄像头作为数据采集器，获取目标的图像信息;通过按键获取当前工作模式，进入相应工作状态。树莓派3b+对采集到的图像数据进行分析，对舵机进行控制使摄像头旋转指向目标位置; HDMI显示屏显示处理结果。

3 理论分析与计算

3.1 识别平面目标形状算法原理

本系统有三种测试平面目标形状：正三角形，圆，正方形。若目标区域的左右顶点像素长与上下顶点像素长的差值大于设定阈值并且目标像素顶点在设定的阈值内存在重合点，则目标图形为三角形。反之，则为圆形或者正方形。……