[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器視覺的技能操作輔助訓(xùn)練與檢測的系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910387052.1
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110288865A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 紀(jì)勇
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢市鴻蒙智慧科技有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G01C11/00
• 代理公司: 北京棘龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11740
• 代理人: 謝靜

1.一種基于機(jī)器視覺的技能操作輔助訓(xùn)練與檢測的系統(tǒng)，包括計算機(jī)(1)，所述計算機(jī)(1)的輸出端電信連接有驅(qū)動控制系統(tǒng)(2)和采集控制電路(3)，所述驅(qū)動控制系統(tǒng)(2)和采集控制電路(3)的輸出端分別電信連接有檢測系統(tǒng)(4)、警示系統(tǒng)(5)和攝像系統(tǒng)(6)，其特征在于：所述檢測系統(tǒng)(4)的輸出端與警示系統(tǒng)(5)輸入端電信連接，所述檢測系統(tǒng)(4)的輸出端與攝像系統(tǒng)(6)的輸入端電信連接，所述攝像系統(tǒng)(6)包括攝像數(shù)據(jù)儲存卡(61)，所述攝像數(shù)據(jù)儲存卡(61)的輸入出端與檢測系統(tǒng)(4)的輸出端電信連接，所述攝像數(shù)據(jù)儲存卡(61)的輸出端電信連接有攝像頭(62)，所述攝像頭(62)的輸入端電信連接有自適應(yīng)照明系統(tǒng)(7)，所述自適應(yīng)照明系統(tǒng)(7)的輸入端分別與驅(qū)動控制系統(tǒng)(2)和采集控制電路(3)的輸出端電信連接，所述攝像頭(62)的鏡頭處設(shè)有技能操作臺(8)；

其中檢測系統(tǒng)(4)的具體操作步驟如下：

步驟一、從攝像數(shù)據(jù)儲存卡(61)采集待檢測整體圖像，根據(jù)待檢測整體圖像信息設(shè)定所需檢測的圖案，設(shè)定圖像的ROI，截取所檢測區(qū)域的子圖像，并將子圖像灰度化，作為待檢測圖像；從攝像數(shù)據(jù)儲存卡(61)中讀取相應(yīng)的模板圖像；

步驟二、檢測系統(tǒng)(4)將待檢測圖像和模板圖像填充成正方圖像，并將檢測圖像和模板圖像的重心平移到正方圖像的中心，進(jìn)行平移歸一化生成平移待檢測圖像和平移模板圖像；

步驟三、計算機(jī)(1)采用快速算法計算平移待檢圖像和平移模板圖像的Zernike矩；

步驟四、計算機(jī)(1)對計算所得的平移待檢圖像和平移模板圖像的Zernike矩進(jìn)行尺度歸一化生成尺度歸一化矩Znm；

步驟五、根據(jù)尺度歸一化矩Znm構(gòu)造矩向量Zsrc和Ztem，其中Zsrc為待檢測圖像向量，Ztem為模板灰度化圖像向量；

步驟六、針對矩向量Zsrc和Ztem中的每一個元素，計算矩向量Zsrc和Ztem的相對匹配百分比，并將矩向量Zsrc和Ztem的相對匹配百分比存儲在判定特征向量J中，構(gòu)造判定特征向量J；

步驟七、采用歸一化相關(guān)系數(shù)匹配法計算待檢圖像與模板圖像的灰度匹配度，并轉(zhuǎn)化成百分比即得到灰度匹配度；

步驟八、將灰度匹配度match作為新元素賦值給判定特征向量J,得到更新后的判定特征向量J′；

步驟九、計算判定特征向量J'中各元素的加權(quán)算術(shù)平均值，得到相似度的百分比Match_result；

步驟十、比較Match_result與設(shè)定閾值Threshold，得到檢測結(jié)果；若Match_result的值大于設(shè)定閾值Threshold即認(rèn)為檢測合格；即完成了一種基于歸一Zernike矩和灰度匹配對技能操作臺(8)上操作的檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的技能操作輔助訓(xùn)練與檢測的系統(tǒng)，其特征在于：所述檢測系統(tǒng)(4)包括有圖像采集顯示端(41)，所述圖像采集顯示端(41)的輸入端與攝像數(shù)據(jù)儲存卡(61)的輸出端電信連接，所述圖像采集顯示端(41)的輸出端電信連接有數(shù)據(jù)庫(42)，所述數(shù)據(jù)庫(42)的輸出端電信連接有數(shù)據(jù)差異信號輸出端(43)，所述數(shù)據(jù)差異信號輸出端(43)的輸出端與警示系統(tǒng)(5)的輸入端電信連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的技能操作輔助訓(xùn)練與檢測的系統(tǒng)，其特征在于：所述警示系統(tǒng)(5)包括警示燈(51)和揚(yáng)聲器(52)，所述警示燈(51)和揚(yáng)聲器(52)的輸入端與數(shù)據(jù)差異信號輸出端(43)的輸入端電信連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的技能操作輔助訓(xùn)練與檢測的系統(tǒng)，其特征在于：所述自適應(yīng)照明系統(tǒng)(7)包括光感傳感器(71)，所述光感傳感器(71)的輸入端電信連接有數(shù)據(jù)處理端(72)，所述數(shù)據(jù)處理端(72)的輸入端電信連接有補(bǔ)光燈(73)，所述補(bǔ)光燈(73)安裝在(74)的鏡頭處。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的技能操作輔助訓(xùn)練與檢測的系統(tǒng)，其特征在于：所述自適應(yīng)照明系統(tǒng)(7)根據(jù)工件表面反射率、工件表面與成像系統(tǒng)光軸角度、工作距離測量條件，自動調(diào)整照明光源的光強(qiáng)。