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龙图腾网获悉中科(洛阳)机器人与智能装备研究院申请的专利基于机器视觉的工件尺寸和形位公差批量测量装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119687783B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411758150.9，技术领域涉及：G01B11/00；该发明授权基于机器视觉的工件尺寸和形位公差批量测量装置及方法是由王欣刚;付益源设计研发完成，并于2024-12-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于机器视觉的工件尺寸和形位公差批量测量装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于机器视觉的工件尺寸和形位公差批量测量装置，其包括数据处理与控制单元、与之连接的光学图像获取单元、光谱共焦位移测距单元、光源组单元和微位移单元，微位移单元与光学图像获取单元连接，所述数据处理和控制单元，用于接收光学图像获取单元输出的光学图像数据、光谱共焦位移测距单元输出的光谱图像数据，分析测量要素、执行测量算法、输出测量结果、进行数据分析，并控制不同测量要素中光源组的执行组合、微位移单元的平移运动、光学图像获取单元的自动对焦运动。本发明还公开一种基于机器视觉的工件尺寸和形位公差批量测量方法。本发明能够快速、准确的测量复杂工件的尺寸及形位公差，适用于批量工件的测量。

本发明授权基于机器视觉的工件尺寸和形位公差批量测量装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于机器视觉的工件尺寸和形位公差批量测量方法，基于一种基于机器视觉的工件尺寸和形位公差批量测量装置实施，其特征是：所述批量测量装置包括数据处理与控制单元、以及与数据处理与控制单元连接的光学图像获取单元、光谱共焦位移测距单元、光源组单元和微位移单元，微位移单元与光学图像获取单元连接；其中， 所述光学图像获取单元，用于获取被测工件当前对焦面图像，并将图像数据传输至所述数据处理与控制单元； 所述光谱共焦位移测距单元，包括光谱共焦传感器、白光光源，用于对被测工件的多个测量面进行测距，实现多测量面的自动对焦； 所述光源组单元，用于根据测量要素的预设亮度、预设组合、预设频闪频率进行开闭； 所述微位移单元，用于控制被测工件移动至所述光学图像获取单元下方，进行被测工件的自动定心，执行测量任务，且控制所述光学图像获取单元自动移动至对焦距离； 所述数据处理和控制单元，用于接收所述光学图像获取单元输出的光学图像数据、所述光谱共焦位移测距单元输出的光谱图像数据，分析测量要素、执行测量算法、输出测量结果、进行数据分析任务，并控制不同测量要素中所述光源组的执行组合、所述微位移单元的平移运动、所述光学图像获取单元的自动对焦运动； 所述批量测量方法包括以下步骤： S1、所述数据处理和控制单元控制所述光源组单元以测量要素的预设亮度、预设组合、预设频闪频率进行开闭； S2、所述数据处理和控制单元控制所述微位移单元带动被测工件移动至所述光学图像获取单元下方，进行工件的自动定心；根据被测工件在图像中的区域中心，计算其相对于视野中心的偏差dx、dy，自动控制所述微位移单元进行XY方向上的平移运动，补偿被测工件的放置偏差，带动工件移动至视野中心； S3、所述数据处理和控制单元控制所述光谱共焦位移测距单元对被测工件的多个测量面进行测距，进行多测量面的自动对焦，配准所述光学图像获取单元输出的光学图像和所述光谱共焦位移测距单元输出的光谱图像后，选择待对焦区域获取待对焦面距离L1，根据所述光学图像获取单元的对焦清晰距离L2，控制光学图像获取单元沿Z轴移动距离差L1-L2实现粗对焦过程，截取光学图像中的局部对焦区域，所述微位移单元以设定步长L沿Z轴正负方向移动相机获取n张图像，使用Laplacian算子计算梯度值最大的图像，控制光学图像获取单元移动至梯度值最大的图像所在位置实现精对焦过程； S4、所述数据处理和控制单元控制所述光学图像获取单元获取当前对焦面图像，传输至所述数据处理和控制单元执行测量算法；所述测量算法为： a、根据被测工件对焦面图像的像素信息，与预设的参考图像特征库进行匹配，预测图像中包含的待测要素特征，自动推理可能的测量区域，获取特征区域； b、提取特征区域内边缘点及特征点，根据区域特征进行区域类型匹配，根据区域类型执行拟合过程； c、根据图像中区域分布状态，匹配算法库中的类似尺寸要素，进行相对尺寸的测量； S5、对工件形位公差的测量过程，所述形位公差包括待测要素和基准要素，形位公差包括位置度、对称度、同轴度；选择待测要素和基准要素，包括以下步骤： 1、在第一位置图像中选择第一被测特征，在计算形位公差中定义为待测要素，将其第一位置坐标描述由图像坐标系转化为相机坐标系； 2、在第二位置图像中选择第二被测特征，在计算形位公差中定义为基准要素，将其形态坐标描述由图像坐标系转化为相机坐标系；或者在第二位置图像中选择第二被测特征，在第三位置图像中选择第三被测特征，共同构造基准要素，通过获取两特征中心点作为基准构造X-Y基准坐标系，将其形态坐标描述由图像坐标系转化为相机坐标系； 3、根据形位公差定义，计算待测要素相对于基准要素的形位公差，以基准要素构造X-Y坐标系，计算待测要素关于该坐标系的坐标描述，与标准坐标对比计算其形位偏差得到形位公差。

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