[發明專利]繼電器測量的圖像提取及圖像處理方法

有效

• 申請號: 201810060463.5
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108416762B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 曹衍龍;孫沛澤;曹彥鵬;楊將新;張遠松;王帥
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T3/40;G06K9/38;G06T7/73;G01B11/02
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 杜放

1.繼電器測量的圖像提取及圖像處理方法，其特征在于，具體處理步驟如下：

101)調整裝置步驟：將光源、繼電器和相機設置在同一水平線上，并在相機上通過設置在相機和遠心鏡頭上相匹配的螺紋而安裝上遠心鏡頭；

102)識別區域劃分步驟：通過步驟101)上相機拍攝獲取的圖像傳輸到圖像處理終端，并將圖像的上部觸點、下部觸片這兩個感興趣區域即ROI區域進行加框區域標識；

103)上部觸點提取步驟：根據步驟102)中的加框區域標識，只獲取其中的上部觸點區域框內的圖像，剔除其余部分；

104)圖像擴充步驟：將步驟103)中獲取的圖像進行每個像素點的擴充，所述擴充采用像素點在水平方向和豎直方向進行擴充，并通過三次樣條曲線插值的方式，對新擴充的像素點賦予灰度值；

所述的三次樣條曲線插值的方式具體如下：設置以下節點

x:a＝x0x1x2…xn＝b

y:y0y1y2…yn

樣條曲線S(x)，S(x)是一個分段定義式，則給定n+1個數據點，共有n個區間，則每個區間的三次樣條方程式如下：

Si(x)＝ai+bi(x-xi)+ci(x-xi)2+di(x-xi)3公式(1)

其中ai，bi，ci，di為四個參數，S(x)＝Si(x)，且Si(x)＝yi其中i＝0,1,2…n，S(x)和其導數、二階導數都在[a,b]區間都是連續的；

將獲取的圖像中的原始像素點的灰度值作為已知數據點，每個節點間均為三次樣條曲線，且各中間節點二階連續，即可得到相應亞像素點的灰度值，從而獲得像素擴充后的圖像；

105)獲取上部觸點間隙最小值步驟：將步驟104)得到的擴充后的圖像進行二值化處理，并對圖像進行逐行的像素遍歷，記錄每一行灰度值為255的像素點個數，存儲于相應數組中，最終獲得每灰度值為255的像素點個數，即為兩觸點間的間隙值，再將該間隙值除以5來得到觸點亞像素精度的間隙值，從中找到最小的間隙值即為觸點間隙最小值；

106)判定上部觸點合格步驟：將步驟105)得到的繼電器上部觸點間隙最小值和基于原點陣標定板的系統標定而獲得系統的實際最小相元尺寸，得到實際上部觸點間隙最小值的數值，當這個數值在一定閾值范圍內，則判定上部觸點合格，否則為合格；

107)下部觸片提取步驟：根據步驟102)中的加框區域標識，只獲取其中的下部觸片連接環區域框內的圖像，剔除其余部分；

108)下部觸片區域二值化處理步驟：將步驟107)得到的圖像像素點的灰度值設置為0或255，其中背景白色設置灰度值為255，下部觸片區域黑色設置灰度值為0；

109)下部觸片平均寬度獲取步驟：將步驟108)得到的二值化圖像進行每一行的遍歷統計，并分別計算下部觸片左右兩個觸片的寬度值，將該寬度值存儲進相應的數組中；將存儲的寬度值數據進行求和，并除以相應圖像行數，而獲得下部觸片左右兩個觸片的平均寬度值；

110)判定下部觸片合格步驟：將步驟109)得到的繼電器下部觸片的平均寬度與左右兩個觸片每行寬度的絕對差值大于12個像素的，則判定為一個突變點，當左觸片的判定突變點超過75，則判定左觸片扭曲，當右觸片的判定突變點超過30，則判定右觸片扭曲；進而當左觸片、右觸片都不扭曲時，下部觸片合格；

111)判定繼電器合格步驟：根據步驟106)和步驟110)的判定結果都為合格時，進行繼電器合格判定，判定為產品合格。

2.根據權利要求1所述的繼電器測量的圖像提取及圖像處理方法，其特征在于，所述步驟105)中擴充采用像素點在水平方向和豎直方向進行達到原來的5倍的擴充。

3.根據權利要求1所述的繼電器測量的圖像提取及圖像處理方法，其特征在于，所述106)判定上部觸點合格步驟中的閾值為0.3mm至0.6mm。

4.根據權利要求1所述的繼電器測量的圖像提取及圖像處理方法，其特征在于，所述圖像處理方法采用的硬件設備包括觀測系統，光源，工件夾持機構，框架支撐系統和圖像處理終端；觀測系統包括遠心鏡頭、相機、微調滑臺，工件夾持機構包括工裝滑槽、繼電器；所述光源、繼電器和相機設置在同一水平線上。