[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器視覺的電連接器檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810076646.6
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108269255B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于福江;羅余洋;蔣雨;魯傳政
• 申請（專利權(quán)）人: 上海賽摩電氣有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/80;G06K9/62;G06K9/46
• 代理公司: 常州市權(quán)航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 陳萍

1.一種基于機(jī)器視覺的電連接器檢測方法，采用的檢測裝置包括：檢測平臺，其上設(shè)置有若干用于放置電連接器的檢測工位；三軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述檢測平臺外周；雙目相機(jī)，其轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述三軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的活動(dòng)端上，所述雙目相機(jī)用于對放置在所述檢測工位上的電連接器進(jìn)行拍攝成像，所述雙目相機(jī)的輸出端連接一信號處理機(jī)構(gòu)，所述信號處理機(jī)構(gòu)根據(jù)所述雙目相機(jī)的拍攝圖像識別出電連接器上針腳和插孔的特征，并將針腳和插孔特征與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)模板特征比對，得出比對結(jié)果；其中，所述雙目相機(jī)由左相機(jī)和右相機(jī)構(gòu)成，左相機(jī)和右相機(jī)的型號一致，左、右相機(jī)平行對齊放置，所述左、右相機(jī)分別對同一個(gè)電連接器上的針腳進(jìn)行成像，用以判斷所述針腳是否發(fā)生凸針或縮針；所述檢測平臺底部通過一旋轉(zhuǎn)平臺安裝在一移動(dòng)導(dǎo)軌上，所述雙目相機(jī)平行設(shè)置在一支架上，所述雙目相機(jī)鏡頭前側(cè)的所述支架上設(shè)置有一環(huán)形光源，所述環(huán)形光源與相機(jī)鏡頭平行設(shè)置，所述支架通過一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在所述三軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的活動(dòng)端上；其特征在于，檢測方法包括以下步驟：

步驟一、對雙目相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，獲取每個(gè)相機(jī)內(nèi)參以及雙目相機(jī)的相對位置關(guān)系；

步驟二、采集一標(biāo)準(zhǔn)公電連接器的圖像，記為第一模板圖像，從該圖像中識別出針腳所在區(qū)域，記為第一模板區(qū)域，提取第一模板區(qū)域的區(qū)域參數(shù)和針腳參數(shù)，區(qū)域參數(shù)包括區(qū)域面積和該區(qū)域的最小外界矩形長、寬參數(shù)；針腳參數(shù)包括所有針腳中心在圖像中的位置數(shù)據(jù)以及針腳數(shù)量；

步驟三、采集待檢測公電連接器的圖像，記為第一待檢圖像，從該圖像中識別出針腳所在區(qū)域，記為第一待檢區(qū)域，提取第一待檢區(qū)域的區(qū)域參數(shù)，并與第一模板區(qū)域的區(qū)域參數(shù)進(jìn)行比較，以此判斷第一待檢區(qū)域與第一模板區(qū)域是否匹配，如果匹配則進(jìn)行下一步，否則發(fā)出報(bào)警，待問題解決后，對下一個(gè)待檢測公電連接器進(jìn)行檢測；

步驟四、提取第一待檢區(qū)域的針腳參數(shù)，并與第一模板區(qū)域的針腳參數(shù)進(jìn)行比較，當(dāng)針腳位置和數(shù)量一致時(shí)，再進(jìn)行歪針和第一次縮針判別，如果符合判別條件則進(jìn)行下一步驟；如果不符合判別條件或針腳位置或針腳數(shù)量不一致，否則發(fā)出報(bào)警，待問題解決后，對下一個(gè)待檢測公電連接器進(jìn)行檢測；

步驟五、通過雙目相機(jī)對同一個(gè)待檢測公電連接器分別進(jìn)行成像，并對該待檢測公電連接器的針腳進(jìn)行凸針和第二次縮針判別，如果符合判別條件，則該待檢測公電連接器檢測合格，并對下一個(gè)待檢測公電連接器進(jìn)行檢測，否則發(fā)出報(bào)警，待問題解決后，對下一個(gè)待檢測公電連接器進(jìn)行檢測。

2.如權(quán)利要求1所述基于機(jī)器視覺的電連接器檢測方法，其特征在于，所述步驟二、步驟三和步驟五中，根據(jù)相機(jī)的標(biāo)定參數(shù)，對相機(jī)每次拍攝的圖像進(jìn)行畸變校正，所述步驟五中，對雙目相機(jī)拍攝的兩個(gè)圖像進(jìn)行極線校正。

3.如權(quán)利要求2所述基于機(jī)器視覺的電連接器檢測方法，其特征在于，所述步驟二中，在針腳底部的公電連接器上涂覆有標(biāo)識顏色，利用圖像HSV空間的顏色信息，通過對各顏色取值通道設(shè)置閾值，提取符合要求的二值圖像，以快速從圖像中識別出標(biāo)識顏色所在區(qū)域，并對其進(jìn)行外輪廓分析，提取出針腳所在區(qū)域，并記錄該區(qū)域的面積和最小外界矩形的長、寬參數(shù)。

4.如權(quán)利要求3所述基于機(jī)器視覺的電連接器檢測方法，其特征在于，所述步驟二中，根據(jù)針腳區(qū)域的位置在原圖中設(shè)置興趣區(qū)域，通過對各顏色取值通道設(shè)置閾值，將興趣區(qū)域圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像，并對其進(jìn)行外輪廓分析，提取針腳中心位置，并記錄所有針腳中心在圖像中的位置數(shù)據(jù)以及針腳數(shù)量。

5.如權(quán)利要求4所述基于機(jī)器視覺的電連接器檢測方法，其特征在于，所述步驟三中，當(dāng)?shù)谝淮龣z區(qū)域面積與第一模板區(qū)域面積之間的差值絕對量小于第一閾值、且第一待檢區(qū)域最小外接矩形的長與第一模板區(qū)域最小外接矩形的長之間的差值絕對量小于第二閾值、且第一待檢區(qū)域最小外接矩形的寬與第一模板區(qū)域最小外接矩形的寬之間的差值絕對量小于第三閾值時(shí)，則判斷出第一待檢區(qū)域與第一模板區(qū)域匹配，其中，第一閾值、第二閾值和第三閾值為設(shè)定值。