[發(fā)明專利]一種應用于煤巖自動化檢測的焦距自動識別及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810134365.1
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108344741B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 趙俊國
• 申請（專利權）人: 遼寧翔舜科技有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N21/01
• 代理公司: 濟南鼎信專利商標代理事務所(普通合伙) 37245
• 代理人: 曹玉琳

1.一種應用于煤巖自動化檢測的焦距自動識別及控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：將煤巖光片上分成9個均勻分布的焦距識別區(qū)，從左上角開始進行標號依次命名為A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)、E區(qū)、F區(qū)、G區(qū)、H區(qū)以及I區(qū)，由A區(qū)開始依次進行拍攝，通過安裝在顯微鏡上的高精度攝像機拍攝對應焦距識別區(qū)的不同焦距位置的煤巖顯微圖片，焦距位置由安裝在顯微鏡Z軸上的調(diào)焦電機控制，焦距位置以顯微鏡Z軸調(diào)焦座標的高度來表示，單位為調(diào)焦電機脈沖數(shù)，正轉為正值，反轉則為負值；

步驟2：將所得每個識別區(qū)的顯微圖片按組別分別輸入到電腦中，電腦對每一張煤巖顯微圖片中非邊緣區(qū)域的每一像素點的灰度值通過以下公式進行計算：

J1 = (-1)*A + (-2)*D + (-1)*G + 1*C + 2*F + 1*I 公式1；

J2 = (-1)*A + (-2)*B + (-1)*C + 1*G + 2*H + 1*I 公式2；

公式3；

其中，J1代表顯微圖片豎直方向左右兩邊緣區(qū)域焦距識別區(qū)每一像素點的灰度值，J2代表顯微圖片水平方向上下兩邊緣區(qū)域焦距識別區(qū)每一像素點的灰度值，E代表顯微圖片非邊緣區(qū)域每一像素點的灰度值，將一張煤巖顯微圖片中所有像素E值求和，即可得到整張煤巖顯微圖片的灰度值，即J值；

步驟3：電腦計算完所有的J值后，對比同一識別區(qū)內(nèi)不同焦距位置煤巖顯微圖片的J值，取最大J值圖片對應的焦距位置為當前區(qū)域準焦值，并記下其座標值根據(jù)不同識別區(qū)的名稱依次記錄為Z_A、Z_B、Z_C、Z_D、Z_E、Z_F、Z_G、Z_H、Z_I；

步驟4：然后電腦取其中任意三點區(qū)域的坐標：(X1, Y1, Z1)， (X2, Y2, Z2)，(X3,Y3,Z3)，建立方程組：

a0*X1+a1*Y1+ a2*Z1=-A

a0*X2+a1*Y2+ a2*Z2=-A

a0*X3+a1*Y3+ a2*Z3=-A

解該方程組, 則可確定方程式中的待定常數(shù)a0、a1、 a2的準確數(shù)值，取多種不同三點組合計算，最終求出每一個常數(shù)平均值；

步驟5：求得常數(shù)a0、a1、 a2的準確數(shù)值后，開始全自動檢測，首先將光片中心區(qū)域座標值定為（0，0），然后運動到A區(qū)的起始位置開始依次檢測，在運動過程中，可根據(jù)對應識別區(qū)的X 、Y坐標，通過公式：a0*X+a1*Y+ a2*Z=-A來計算對應的理論Z軸高度，即準焦位置；

步驟6：得到理論Z軸高度后通過公式：調(diào)焦電機調(diào)節(jié)脈沖數(shù) = 目前Z軸實際高度 - 理論計算Z值計算出調(diào)焦電機調(diào)節(jié)脈沖數(shù)，當電機調(diào)節(jié)脈沖數(shù)為正則控制調(diào)焦電機正轉調(diào)節(jié)，當電機調(diào)節(jié)脈沖數(shù)為負則控制調(diào)焦反轉調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)煤巖全自動檢測過程精密控焦。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種應用于煤巖自動化檢測的焦距自動識別及控制方法，其特征在于：對焦距識別區(qū)進行拍攝時，采用以下方法進行拍攝：改變初始值上下6-10個焦距位置連續(xù)拍攝多張煤巖光片顯微圖片。