[發明專利]一種基于最大內切圓的橢圓孔組檢測方法和系統

有效

• 申請號: 201510043349.8
• 申請日: 2015-01-28
• 公開（公告）號: CN104613869B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 宦海;黃凌霄;盧松;張雨
• 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
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 葛瀟敏

1.一種基于最大內切圓的橢圓孔組檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采集工件圖像信息；

(2)對采集的圖像信息進行圖像預處理；

(3)根據圖像信息上的橢圓孔分布對圖像信息進行分塊，每塊圖像上均有1個橢圓孔；

(4)利用最大內切圓算法求解出每塊圖像中橢圓孔的短半軸長、長半軸長和傾斜角；具體內容如下：

(a)計算橢圓的m條水平掃描線，并將第i條水平掃描線與橢圓交點a_i1、a_i2計入集合S，i＝1,2,…,m；

(b)計算S集合內所有|a_i1a_i2|的中點a_i，通過最小二乘擬合得到水平掃描中點線，并求出水平掃描中點線與橢圓的交點A₁、A₂，計算線段|A₁A₂|的中點M₁；

(c)按照步驟(a)、(b)的方法求解出橢圓的垂直掃描中點線與橢圓的交點所連線段的中點M₂，以|M₁M₂|中點O₁為圓心，|M₁M₂|為直徑取圓C₁；

(d)求出過點O₁的水平直線與橢圓的交點P₁、P₂，以O₁為圓心，max{|O₁P₁|，|O₁P₂|}為半徑作圓C₂；

(e)若圓C₂與橢圓有4個交點，依次記為P₃、P₄、P₅、P₆，或者圓C₂與橢圓有3個交點，即P₃與P₄重合或者P₅與P₆重合，則以弧長和為范圍，計算圓C₁內的每個點到該范圍內的橢圓邊界點的最小距離d_min，并記入集合H；若圓C₂與橢圓只有一個或兩個交點時，則計算圓C₁內的每個點到橢圓所有邊界點的最小距離d_min，并記入集合H；

(f)求出集合H內的max{d_min}，及max{d_min}對應的C₁內的點O；

(g)以O為中心，max{d_min}為半徑，作圓交橢圓于N₁、N₂兩點，此圓即為橢圓的最大內切圓，|ON₁|即為橢圓短半軸長，分別求得橢圓的傾斜角θ和橢圓短軸所在直線

(h)在線段|N₁N₂|上取點K_j，j＝1,2,…,n，將|N₁N₂|等分成n+1份，過K_j作|N₁N₂|的垂線交橢圓與D_j1，D_j2，計算d_j＝|D_j1D_j2|/2，將{K_j，d_j}計入集合Q；

(i)對集合Q內的元素{K_j，d_j}利用最小二乘擬合，求得{K_j，d_j}對應函數的最大值d_max，即為橢圓的長半軸長；

(5)將橢圓孔的短半軸長、長半軸長和傾斜角與標準橢圓孔尺寸進行比照，判斷工件上的橢圓孔組是否合格。

2.根據權利要求1所述一種基于最大內切圓的橢圓孔組檢測方法，其特征在于：步驟(2)中所述圖像預處理的步驟依次為對圖像去噪、對圖像進行二值化和對圖像進行邊緣檢測。

3.根據權利要求2所述一種基于最大內切圓的橢圓孔組檢測方法，其特征在于：所述邊緣檢測為Canny邊緣檢測。