[發明專利]基于機器視覺的汽車輪轂螺孔識別方法、遮蓋方法及系統

有效

• 申請號: 201610011735.3
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105548185B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 侯北平;朱文;于愛華;鄭慧;介婧
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01B11/24;G01B11/00;B05B12/26;B05B12/30
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 黃燕

本發明公開了一種基于機器視覺的汽車輪轂螺孔識別方法、遮蓋方法及系統，包括：采集待檢測輪轂的輪轂圖像；對輪轂圖像進行預處理，提取邊緣信息，通過圓度特征進行篩選，初步確定PCD孔的孔心坐標；最后根據輪轂中PCD孔的分布特點，最終確定PCD孔的孔心坐標值；將圖像坐標轉換為空間坐標，驅動二維機械手帶動遮涂放置器移動至PCD孔正上方，逐個放置遮涂球，完成各種規格汽車輪轂噴漆遮涂的自動控制。本方法輪轂PCD孔定位精度高，能實現螺孔自動遮擋，降低了人工成本，提高了生產過程的自動化、智能化程度。

技術領域

本發明屬于產品表面檢測與機械手控制技術領域，具體涉及一種基于機器視覺的汽車輪轂螺孔識別方法、及螺孔自動遮蓋方法及系統。

背景技術

隨著我國汽車工業的快速發展，汽車輪轂作為汽車關鍵的上游零部件，需求量與日俱增，輪轂企業生產規模擴大很快，每條輪轂生產線都需要大量的人力，傳統的依靠人力的生產方式已不能適應現代化輪轂生產的要求，而且輪轂型號的多元化也對輪轂生產企業的自動化生產水平提出了更高的要求。

在輪轂噴漆生產線上，一個輪轂需要經過三次噴漆，為了防止螺孔(俗稱PCD孔)中噴入油漆，從而導致車輛在行駛過程中因油漆熱脹冷縮造成螺絲松動帶來交通事故，因而在輪轂噴漆過程中需要對螺孔遮蓋。輪轂作為汽車重要的受力部件，是車輛在行駛過程中的主要安全部件之一，對汽車的安全性能起著重要的作用，所以質量合格的輪轂對行駛安全非常重要。

對于現有的輪轂生產企業，在現有的工藝條件和技術背景下，每條輪轂噴漆生產線上至少需要一個工人通過目測來對輪轂的型號、規格進行判別，并按照實際輪轂的螺孔個數、位置快速放置用于遮擋的小球。由于輪轂型號逐漸多元化，導致工人勞動強度大，雖然一定程度上滿足了檢測的需求，但由于輪轂生產線運轉速度快、輪轂型號多、輪轂間區別小等原因，帶來了兩個問題：一是工人工作環境單調、枯燥，長時間會產生視覺疲勞，易出錯；二是人工操作自動化程度低，生產效率低下，螺孔個數與位置識別率低、遮擋小球放置慢，不能滿足企業需求，增加了企業的生產成本。

因此，國內的汽車輪轂生產企業目前都尚未實現汽車輪轂噴涂過程的螺孔自動遮擋，單純的人工操作費時費力且準確性低，可靠性差。

申請號為201310342862.8的中國發明專利公開了一種基于X射線的輪轂檢測系統及其檢測方法，該方法設有半自動缺陷檢測、PLC機械控制與高壓控制系統。具有能根據事先創建輪轂型號工件數據庫，在系統工作過程中自動調節輪轂拍攝位置及射線源強度，實現輪轂缺陷的半自動檢測。該系統利用X射線投射原理，采集輪轂圖像，實現探傷檢測。

針對輪轂噴涂生產線的快速、實時性等特點，結合人工對輪轂型號分類、螺孔定位、手動放置遮涂工具的方法，設計基于機器視覺與二維運動控制技術的汽車輪轂自動化遮涂系統，將包含圖像采集、圖像處理、識別定位與運動控制、氣動控制方面的技術。

發明內容

針對現有技術所存在的上述技術缺陷及不足，本發明提供了一種基于機器視覺的汽車輪轂PCD孔識別方法，該方法檢測速度和檢測精度高，降低了現場人員的勞動強度，可用于多種需要汽車輪轂PCD孔識別的場合。

本發明同時提供了一種車輪轂PCD孔全自動遮蓋方法，該方法在上述車輪轂PCD孔識別方法的基礎上，進一步通過對機械手的控制，實現對車輪轂PCD孔的遮蓋，實現了汽車輪轂噴涂過程螺孔遮蓋的自動化控制，提高了準確率與工作效率，降低了檢測人員的勞動強度。

本發明同時提供了一種車輪轂PCD孔全自動遮蓋系統，利用該系統可實現多型號汽車輪轂PCD孔位置圖像識別及PCD孔自動遮蓋，大大提高了PCD孔的遮蓋效率，保證了汽車輪轂整個生產線的高效作業。

一種基于機器視覺的汽車輪轂螺孔識別方法，包括如下步驟：

(1)采集待檢測輪轂的輪轂圖像；