[發明專利]一種基于機器視覺的絲網印刷樣板尺寸測量方法

有效

• 申請號: 201910408265.8
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110136120B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 劉斌;董正天;李沛航;高明坤
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/62;G01B11/00
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 劉陽

本發明公開了一種基于機器視覺的絲網印刷樣板尺寸測量方法，解決了傳統測量方法效率低，精度難以提高等問題。本發明采用一種由粗到細的測量策略，借助每一類待測目標的模板進行信息統計，針對性的設置閾值參數，改善測量精度。在創建模板階段，采用可旋轉、縮放的ROI矩形框選定待測目標，并利用ROI的質心坐標和旋轉角度調整模板與圖像坐標系方向一致，創建生成待測目標的模板；在測量階段，利用基于圖像金字塔和歸一化互相關函數相結合的分層匹配算法實現多個待測目標的粗糙定位，再使用由模板信息統計獲取的閾值參數進行邊緣精細定位，建立局部測量坐標系，完成測量。本發明具有運算速度快、匹配精度高、測量結果精確、適用性廣等優點。

技術領域

本發明涉及一種計算機視覺和工業圖像處理領域的測量方法，尤其是一種基于機器視覺的絲網印刷樣板尺寸測量方法。

背景技術

在現代化工業生產的各個領域，絲網印刷技術發揮著重要的作用。絲網印刷是指絲網作為版基，并通過感光制版方法，制成帶有圖文的絲網印版。絲網印版由五大要素構成，絲印樣板、刮板、油墨、印刷臺以及承印物。其中絲網印刷樣板的尺寸是否合適直接影響到絲印圖案的質量，因此實現對絲網印刷樣板尺寸的快速、高精度測量是當前亟待解決的問題。

針對絲網印刷樣板，目前國內的測量方法主要是采用游標卡尺進行人工測量，這類方法測量手段效率低，測量精度難以提高，無法適用大批量樣品的測量，已經不能滿足現代化工業對測量工藝的效率、精度等方面的要求。機器視覺測量檢測技術具有非接觸、精度高、速度快等優點，能夠解決絲網印刷樣板尺寸測量的實時性、穩定性、準確性等問題，并且能夠提高工業智能化和自動化程度。

綜上所述，傳統的視覺檢測方法中具有難以高效、精準測量絲網印刷樣板尺寸的缺點。因此如何快速、高精度測量絲網印刷樣板的尺寸是一個至關重要的問題。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種具有非接觸、精度高、速度快等優點的基于機器視覺的絲網印刷樣板尺寸測量方法。

為實現上述目的，本發明是根據以下技術方案實現的：

一種基于機器視覺的絲網印刷樣板尺寸測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：采集待檢測的絲網印刷樣板圖像；

步驟S2：在獲取的絲網印刷樣板圖像中選取感興趣區域(ROI)，創建待測目標的模板圖像；

步驟S3：統計模板圖像的灰度信息，根據統計得到的灰度信息使用金字塔算法以及歸一化互相關函數在絲網印刷樣板上進行匹配，得到與所創建的模板圖像相同的所有待檢測目標的位置；

步驟S4：統計模板圖像的梯度信息，根據統計得到的梯度信息采用統計分析的方法找到適合被測目標邊緣點定位的梯度閾值；

步驟S5：將統計分析得到的定位邊緣點的梯度閾值應用到所有待測目標上，定位邊緣像素點；

步驟S6：根據定位的邊緣點，使用隨機抽樣一致性算法將定位的邊緣點進行擬合，得到有效、精準的邊緣線位置；

步驟S7：根據得到的邊緣線在絲網印刷樣板圖像中建立被測目標的局部測量坐標系，進行測量并輸出測量結果。

2.根據權利要求1所述的絲網印刷樣板尺寸測量方法，其特征在于，步驟S2具體包括：采用可旋轉、縮放的ROI矩形框選定待測目標，并利用ROI的質心坐標和旋轉角度調整模板與圖像坐標系方向一致，創建生成待測目標的模板，并且模板創建在首次測量某型絲網印刷樣板時進行，創建的模板保存至模板類別數據庫，提高測量系統的效率與準確度。

上述技術方案中，步驟S4中采用基于模板信息統計確定梯度閾值參數定位邊緣點的方法對傳統的邊緣點定位進行改進，具體包括：

(a)對模板圖像從上至下每隔10個像素進行采樣，在采樣點自左至右劃取掃描線，統計每條掃描線上的所有梯度值，即