[發明專利]基于Hough圓卷積變換算法的孔組檢測方法與系統

在審

• 申請號: 201410146895.X
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103925878A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 宦海;黃凌霄;張震;張雨;盧松
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/12;G01B11/14
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進;葉涓涓

技術領域

本發明屬于孔組檢測技術領域，涉及孔組檢測的方法及系統，具體地說，是涉及一種基于Hough圓卷積變換算法的孔組檢測方法及能夠實現該方法的系統。

背景技術

孔組零件在工業產品中有著廣泛的應用，它的形狀和尺寸決定了能否更好與其相應零件或設備精確的組裝。因此準確而全面的檢測孔組的形狀和尺寸具有重要的意義。目前對孔組的檢測主要有兩種方法：三坐標機測量和綜合量規檢測。三坐標機測量檢測能對孔組的位置度誤差進行定量檢測，但其價格昂貴，而且對于檢測人員具有非常高的操作要求。綜合量規檢測不能檢測出被測孔組的實際尺寸和形狀，因此只能用于對孔組檢測誤差要求不高的場合。綜上所述，目前尚缺乏價格低廉且檢測精度較高的孔組檢測方法。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種基于Hough圓卷積變換算法的孔組檢測方法及能夠實現該方法的檢測系統，檢測時間短、精度高、成本低廉。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于Hough圓卷積變換算法的孔組檢測方法，包括如下步驟：

步驟A，濾除圖像中的噪聲，并對圖像進行增強；

步驟B，對圖像進行邊緣檢測；

步驟C，采用Hough圓變換卷積法對圖像進行處理：

步驟C-1，將圖像f(x,y)乘以一個沖擊函數δ(r)，從而將二維圖像映射到三維空間：

f₃(x,y,r)＝f(x,y)δ(r),(x,y∈R,r≥0)，

步驟C-2，將上式與Hough圓錐的指示函數進行Hough圓卷積變換得到下式：

H(x,y,r)=f3(x,y,r)⊗K(x,y,r)]]>

其中，

步驟C-3，預先算出Hough圓錐的三維傅里葉變換，再計算出二維圖像的傅里葉變換，然后將兩個傅里葉變換相乘得到Hough變換的三維傅里葉變換，如下式：

F{H(x,y,r)}＝F{f₃(x,y,r)}·F{K(x,y,r)}

＝F{f(x,y)·δ(r)}·F{K(x,y,r)}，

＝F{f(x,y)}·F{K(x,y,r)}

步驟C-4，計算出Hough變換的三維逆傅里葉變換：

H(x,y,r)＝F^-1{F{f(x,y)}·F{K(x,y,r)}}，

通過計算上式中的峰值點來獲得孔的坐標和半徑值。

進一步的，所述步驟A之前包括對孔組零件進行拍攝、采集圖像的步驟。

進一步的，所述步驟C之后包括對測量處理后的數據進行判斷，并對合格產品和不合格產品進行分類的步驟。

進一步的，所述步驟C中的傅里葉變換采用快速傅里葉變換算法來計算。

進一步的，所述步驟C-2中，根據孔組中各孔徑的大小變化范圍設置Hough圓半徑變化范圍r_min和r_max，將K(x,y,r)中半徑不在r_min和r_max范圍中的值置為零，即：

進一步的，所述步驟A中采用中值濾波法濾除圖像中的噪聲，采用拉普拉斯算子對圖像進行增強。

進一步的，所述步驟B中采用Canny算子對圖像進行邊緣檢測。