[發明專利]一種基于MATLAB圖像處理的托槽焊膏視覺檢測方法

有效

• 申請號: 201711054360.X
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107798677B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 王皖君
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00
• 代理公司: 南京科闊知識產權代理事務所(普通合伙) 32400
• 代理人: 王純潔

本發明公開了一種基于MATLAB圖像處理的托槽焊膏視覺檢測方法，包括步驟為：首先以攝像頭采集托槽圖像；接著將采集的托槽圖像轉換到HSV空間，并對H空間灰度圖進行對比度增強、二值化和去噪聲處理；提取托槽主體圖像；再對托槽主體圖像的邊界修正和去噪聲，最后通過計算托槽主體圖像內黑點百分比判定是否有焊膏。通過上述方法，滿足托槽生產自動化對焊膏檢測的要求，保證了托槽上基底釬焊的可靠性。

技術領域

本發明屬于視覺檢測技術領域，涉及一種托槽焊膏檢測方法。

背景技術

托槽是口腔正畸矯治所需的一種醫療器件，用粘接劑直接粘接于牙冠表面，弓絲通過托槽對牙齒施以各種類型的矯治力。托槽的主要作用在于固定弓絲，從而使弓絲更好的發揮作用，傳遞矯治力，以此控制牙齒三維的移動，達到正畸矯治的目的。為加強托槽與牙面的粘接力，托槽需要焊接具有金屬網格的基底，通過粘合劑，使托槽牢固地粘接于牙面上。目前，托槽和基底主要由不銹鋼制成，采用釬焊工藝實現兩者的結合，釬料為銀基釬焊膏，在焊接之前必須在托槽上點焊膏。傳統生產過程全部由人工完成，產量低，成本高，市場競爭、成本控制等因素迫使托槽生產過程必須實行自動化。為了保證焊接的可靠性，托槽焊膏檢測是自動化生產必備的一道工序。由于零件尺寸小，而且為了不影響焊接質量，不允許接觸檢測，而光電檢測法誤檢率較高，不能夠滿足可靠性要求，托槽焊膏檢測是一項技術難點。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對托槽焊膏檢測的技術難點，實現托槽焊膏的自動化檢測，提高檢測的效率和準確性。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種基于MATLAB圖像處理的托槽焊膏視覺檢測方法。

本發明所述的基于MATLAB圖像處理的托槽焊膏視覺檢測方法，包括步驟：

(1)以攝像頭采集托槽圖像；攝像頭可以是USB攝像頭、數碼相機等；

(2)將采集的托槽圖像轉換到HSV空間，并對H空間灰度圖進行對比度增強、二值化和去噪聲處理；

(3)提取托槽主體圖像(根據托槽主體的形態提取感興趣區)；

(4)托槽主體圖像的邊界修正和去噪聲；

(5)計算托槽主體圖像內黑點百分比判定是否有焊膏。

作為對所述的托槽焊膏視覺檢測方法的進一步改進，步驟(3)所述提取托槽主體圖像的過程如下：

(31)確定托槽主體圖像的上下邊界：找到圖像矩陣白點最多的一列，再分別從該列的第一行查找并記錄第一個白點的行號、從最后一行起查找并記錄最后一個白點的行號，行號即托槽主體在二值圖像中的上邊界和下邊界；

(32)確定托槽主體圖像左右邊界：在圖像的水平中心線上從圖像的左邊界向右查找第一個白點、從圖像的右邊界向左查找第一個白點，左邊第一個白點的列號和右邊第一個白點的列號即托槽主體的左邊界和右邊界；

(33)托槽主體圖像提取：利用MATLAB提取子矩陣的方法從二值圖像中提取托槽主體區域圖像，提取方法為：托槽主體圖像＝處理的二值化圖像(上邊界：下邊界，左邊界：右邊界)。

作為對所述的托槽焊膏視覺檢測方法的進一步改進，確定托槽主體圖像左右邊界的方法是：將圖像的水平中心線沿垂直方向上下調整，根據不同位置的水平中心線再用步驟(32)的方法確定出不同的左邊界和右邊界，再分別求出左邊界集合的方差和右邊界集合的方差，選擇方差較小的集合的均值為基準，再根據托槽主體的幾何寬度計算另一側邊界。

作為對所述的托槽焊膏視覺檢測方法的進一步改進，步驟(4)中所述的邊界修正是以得到托槽主體的最大內接矩形圖像為準進行邊界修正。

作為對所述的托槽焊膏視覺檢測方法的進一步改進，步驟(5)中所述的黑點百分比判定閾值根據生產需要的焊膏量來確定。