[發明專利]手術刀片配合尺寸自動檢測裝置及其檢測方法

無效

• 申請號: 200910051464.4
• 申請日: 2009-05-19
• 公開（公告）號: CN101561249A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 尹勛超;王殊軼;張敏燕;周穎;張朋;余傳意;蘇展;李彥婷
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/26;G01B11/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及自動檢測方法，特別涉及一種手術刀片配合尺寸自動檢測方法。?

背景技術

手術刀柄和可拆卸刀片之間需要具備良好的配合性和互換性，因此刀片的配合尺寸檢測在手術刀片質量控制中是一個應用十分普遍且有實際應用價值的問題。目前，國內的手術刀片生產企業主要采取人工測量方法，如借助萬能工具顯微鏡、光柵尺、角度量規等工具進行手術刀片的尺寸檢測。這種傳統的人工視覺檢測耗時、勞動密集及效率低，且人為誤差不可避免。?

發明內容

本發明是針對現在測量方法還維持在人工狀態，存在誤差和效率低的問題，提出了一種手術刀片配合尺寸自動檢測方法，該方法能夠有效地檢測手術刀片的如圖1所示的α、b、b₁、L₁、L₂等各項數據指標，以此快速準確的檢測產品是否符合設計要求，并且具有高精度、速度快、無接觸的特點。?

本發明的技術方案為：一種手術刀片配合尺寸自動檢測方法，特點是具體檢測方法步驟如下：?

(一)圖像采集：CMOS傳感器采集原始圖像，并將原始圖像進行開運算，即先腐蝕再膨脹，以消除噪聲點；?

(二)系統標定：使用標定量塊進行系統標定，得出每像素代表的實際寬度；?

(三)基于形狀的模板匹配：利用基于形狀的模板匹配方法定位檢測項目的?測量域及邊緣提取域；?

A.創建模板：?

1)選取模板區域：用圖像中刀片的內輪廓作為模板，用鼠標選取創建該模板所需的區域，該區域應僅包含模板輪廓；?

2)滯后閾值法：圖像中重要邊緣都是連續的曲線，滯后閾值法的高閾值標識出比較確信的真實邊緣，結合低閾值從真實邊緣開始在圖像中跟蹤整個的邊緣；?

3)分層匹配：對圖像進行下采樣，得到較低分辨率的圖像，然后在該圖像上進行匹配搜索，按比例篩選出可供下一級圖像進行匹配的候選點，并最終在原圖分辨率上找到最佳匹配點，設定最下一級圖像中的模板應包含至少15個像素；?

4)參考原點：設置模板區域的中心為參考原點，取得參考原點坐標；?

5)設定區域：根據檢測項目的需要，在原始圖像中設定測量域及邊緣提取域，尺寸檢測項需要設定能夠覆蓋尺寸邊界的矩陣測量域；角度檢測項需要設定能夠覆蓋部分角度邊緣的邊緣提取域；?

B.模板匹配：?

1)模板匹配：利用分層匹配得到的最下一級模板對檢測圖像進行模板匹配；?

2)參考原點：根據匹配的結果得到該圖像中的參考原點位置；?

3)旋轉角度：根據匹配的結果得到匹配后模板旋轉的角度；?

4)變換矩陣：根據原始圖像和檢測圖像的參考原點坐標，以及旋轉角度求得剛性變換系數矩陣；?

5)區域變換：利用變換系數矩陣將原始圖像中測量域及邊緣提取域的位置?變換到檢測圖像；?

(四)亞像素邊緣檢測：?

A.粗定位?

選用滿足Canny準則且能以遞歸方式實現的最理想邊緣濾波器Deriche邊緣濾波器：?

d′_σ(x)＝-α²xe^-α|x|

e′_σ(x)＝-2αsin(αx)e^-α|x|

其中，x是輸入信號，α是平滑系數，對Deriche邊緣濾波器而言則是α越小對應的平滑程度越大；?

B.精定位?

采用擬合拋物線求最大值的方法來實現對邊緣點的亞像素精度提取，首先檢測出邊緣幅度的局部最大區域，然后在最大值附近找到三個點，通過此三個點來擬合一條拋物線，此拋物線的最大值就是亞像素精度的邊緣位置。?

本發明的有益效果在于：本發明手術刀片配合尺寸自動檢測方法，由計算機實時控制，CMOS攝像機由軟件驅動控制，通過系統初始化及實時顯示模塊觀察手術刀片的圖像；針對尺寸測量的需要，每次測量之前先進行系統標定；對圖像進行去噪聲等預處理；再運用模板匹配技術以及編寫軟件界面，檢測結果可通過顯示器直觀顯示。?

附圖說明

圖1是手術刀片的主視圖；?

圖2是手術刀片配合尺寸自動檢測裝置結構示意圖；?

圖3是手術刀片配合尺寸自動檢測裝置立體示意圖；?

圖4是手術刀片配合尺寸自動檢測裝置升降臺立體示意圖；?

圖5是本發明手術刀片配合尺寸自動檢測方法的工作流程圖。?

具體實施方式