[發明專利]適用于在生產流水線的工業產品外形進行圓弧直徑在線檢測的方法

有效

• 申請號: 201410454074.2
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN104406548B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 姜洪權;高建民;梁澤明;麻興斌;王俊;張文飛
• 申請（專利權）人: 蘇州科力迪軟件技術有限公司;廣東順德西安交通大學研究院
• 主分類號: G01B15/00
• 分類號: G01B15/00;G06T7/12
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司32102
• 代理人: 陸明耀

技術領域

本發明涉及一種在線檢測的方法，尤其涉及一種適用于在生產流水線的工業產品外形進行圓弧直徑在線檢測的方法。

背景技術

就現有技術來說，常用的基于機器視覺的檢測方法也是產品外形檢測的一種方法。然而，在國內的生產流水線上很大程度還是依賴人工檢測。人工檢測卻易造成視覺疲勞，極易帶來檢測誤差，效率低的問題。同時，也不能夠實現產品的在線、非接觸測量。并且，常見的工業機器視覺上常采用的檢測方法是通過邊緣檢測的方法實現的，然而，像素級輪廓精度低于亞像素輪廓精度，因此存在精度低的問題，不利于實際實施。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供一種適用于在生產流水線的工業產品外形進行圓弧直徑在線檢測的方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

適用于在生產流水線的工業產品外形進行圓弧直徑在線檢測的方法，其包括以下步驟：步驟①，基于機器視覺獲取工業產品的數字化圖像。步驟②，進行圖像預處理。步驟③，對步驟②完成后的圖像進行圖像分割、圓弧擬合。步驟④，獲取亞像素輪廓，并基于亞像素輪廓實現圓弧直徑的檢測。

上述的適用于在生產流水線的工業產品外形進行圓弧直徑在線檢測的方法，其中：步驟①中，采用工業射線底片數字化儀器，結合控制軟件組成的實驗設備，通過該實驗設備獲取工業產品的數字化圖像。

進一步地，上述的適用于在生產流水線的工業產品外形進行圓弧直徑在線檢測的方法，其中：步驟②所述的進行圖像預處理為，通過采用濾波去除圖像中的噪聲干擾，恢復圖像的原始特征，所述的濾波采用改進的中值濾波，在對圖像逐行掃描過程中，對于每個像素點，首先判斷該像素點是否為該鄰域像素的最大值或最小值，若是則對其中值濾波，否則該像素點灰度值不變。

更進一步地，上述的適用于在生產流水線的工業產品外形進行圓弧直徑在線檢測的方法，其中：所述的步驟③中，所述的圖像分割為，根據目標特征，對圖像進行區域或是邊界上的分割，最終提取出感興趣的部分；所述的輪廓分割為，對圖像校正后，將獲得的亞像素輪廓還原到世界坐標系中，此時圖像的橢圓變成圓弧，再采用輪廓分割法將其分成直線和圓弧；所述的輪廓分割過程中，采用ramer算法對輪廓進行遞歸細分，當得到的全部線段到各自對應的輪廓段的最大距離小于設定的閾值時，在輪廓起點和終點建立一條線段，若輪廓閉合則建立兩條線段，計算所有輪廓點得到直線的距離，若最大距離大于設定閾值，則在最大距離輪廓點處將前段直線分成兩段，依次進行細分，直到滿足最大距離約束條件；若橢圓擬合的誤差小于兩條直線的誤差，那么這兩條直線被標記為待合并對象，以此類推，對所有直線進行判斷，具有最小擬合誤差的直線段被合并成圓或者橢圓；最后，用atukey算子進行圓擬合處理，并通過多次迭代計算擬合成圓。

更進一步地，上述的適用于在生產流水線的工業產品外形進行圓弧直徑在線檢測的方法，其中：所述步驟④中，采用梯度法實現亞像素輪廓的提取，首先利用數學形態學算子和Canny算子對圖像邊緣輪廓進行粗定位，然后，將邊緣幅度擬合成二維多項式曲線，在梯度向量方向尋找其最大值，得到亞像素邊緣輪廓。

再進一步地，上述的適用于在生產流水線的工業產品外形進行圓弧直徑在線檢測的方法，其中：所述的目標特征為灰度和/或是紋理特征。

本發明技術方案的優點主要體現在：依托于工業射線底片數字化儀器的采納，可以有效通過機器視覺實現在線測量與非接觸測量。并且，測量數據易存檔。更為重要的是，能夠有效提高生產自動化程度，且測量精度高，提升了市場競爭力。

本發明的目的、優點和特點，將通過下面優選實施例的非限制性說明進行解釋。這些實施例僅是應用本發明技術方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而形成的技術方案，均落在本發明要求保護的范圍之內。

具體實施方式

適用于在生產流水線的工業產品外形進行圓弧直徑在線檢測的方法，其特別之處在于采用以下步驟：

首先，基于機器視覺獲取工業產品的數字化圖像。在此期間，為了提高數字化圖像的質量，采用JD-RTD工業射線底片數字化儀，結合自編的控制軟件組成的實驗設備，通過該實驗設備獲取工業產品的數字化圖像。