[發明專利]一種基于機器視覺的技能操作輔助訓練與檢測的系統

在審

• 申請號: 201910387052.1
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110288865A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 紀勇
• 申請（專利權）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: 北京棘龍知識產權代理有限公司 11740
• 代理人: 謝靜

本發明涉及檢測系統設備技術領域，且公開了一種基于機器視覺的技能操作輔助訓練與檢測的系統，包括計算機1，所述計算機1的輸出端電信連接有驅動控制系統2和采集控制電路3，所述驅動控制系統2和采集控制電路3的輸出端分別電信連接有檢測系統4、警示系統5和攝像系統6，所述檢測系統4的輸出端與警示系統5輸入端電信連接，所述檢測系統4的輸出端與攝像系統6的輸入端電信連接。該基于機器視覺的技能操作輔助訓練與檢測的系統，通過設有自適應照明系統7對攝像系統6進行智能化調控光線，保證了攝像過程數據的精準性，減少了數據對比出現失誤的可能性，極大的增加了該系統的精準性。

技術領域

本發明涉及檢測系統設備技術領域，具體為一種基于機器視覺的技能操作輔助訓練與檢測的系統。

背景技術

現有技能操作輔助訓練是技能培訓過程的前期鋪墊，當前對技能操作輔助訓練需要熟練工觀測并逐一教學才能完成訓練；人為因素導致訓練效率低、操作精度差等諸多弊端。

現有的檢測方法，即預先存儲正確顯示的模板圖像，將采集到的圖像與模板圖像進行灰度匹配，基本思想為：以統計的觀點將圖像視為二維信號，采用統計相關的方法尋找信號間的相關匹配，利用兩個信號的相關函數評價它們的相似性，根據匹配度(百分比)來判斷顯示圖像的正確與否。這種方法最接近人眼檢測的方法，易于理解，但灰度匹配存在的問題也較明顯：

(1)過于依賴精確的圖像坐標，即如果被檢圖像有輕微的旋轉和縮放，即使人眼判斷無差別，但計算得到的相關匹配度也會有較大的變化，從而導致誤檢測率較高；

(2)靈活性差，傳統灰度匹配算法較為固定，實際應用中可做出的調整單一，對多變的實際情況適應性差。

因此急需提供一種基于機器視覺的技能操作輔助訓練與檢測的系統。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于機器視覺的技能操作輔助訓練與檢測的系統，具備檢測準確率高，失誤少等優點。

(二)技術方案

為實現上述檢測準確率高，失誤少目的，本發明提供如下技術方案：一種基于機器視覺的技能操作輔助訓練與檢測的系統，包括計算機1，所述計算機1的輸出端電信連接有驅動控制系統2和采集控制電路3，所述驅動控制系統2和采集控制電路3的輸出端分別電信連接有檢測系統4、警示系統5和攝像系統6，所述檢測系統4的輸出端與警示系統5輸入端電信連接，所述檢測系統4的輸出端與攝像系統6的輸入端電信連接，所述攝像系統6包括攝像數據儲存卡61，所述攝像數據儲存卡61的輸入出端與檢測系統4的輸出端電信連接，所述攝像數據儲存卡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照明系統7，所述自適應照明系統7的輸入端分別與驅動控制系統2和采集控制電路3的輸出端電信連接，所述攝像頭62的鏡頭處設有技能操作臺8；

其中檢測系統4的具體操作步驟如下：

步驟一、從攝像數據儲存卡61采集待檢測整體圖像，根據待檢測整體圖像信息設定所需檢測的圖案，設定圖像的ROI，截取所檢測區域的子圖像，并將子圖像灰度化，作為待檢測圖像；從攝像數據儲存卡61中讀取相應的模板圖像；

步驟二、檢測系統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1對計算所得的平移待檢圖像和平移模板圖像的Zernike矩進行尺度歸一化生成尺度歸一化矩Znm；

步驟五、根據尺度歸一化矩Znm構造矩向量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；