[發明專利]一種曲軸瓦蓋組擺放方向和順序異常的視覺檢測方法

有效

• 申請號: 202010419382.7
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111583254B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 朱江;李凡詩;李建奇;蔡慕堯;許海霞;印峰;李賽斯;田淑娟;裴廷睿
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/73;G06T7/68;G06N5/04;G06N5/048
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1.一種曲軸瓦蓋組擺放方向和順序異常的視覺檢測方法，至少包括如下步驟：

S100.基于邊緣模板匹配對瓦蓋組工件定位，并采用canny算子提取邊緣；然后采用最小二乘法對邊緣信息擬合所有螺栓圓孔的輪廓，得到瓦蓋組上表面的左側從上至下五個螺栓圓孔圓心為A_k(a_2k-1,a_2k)(k＝1，2，3，4，5)，右側從上至下五個螺栓圓孔圓心為B_k(b_2k-1,b_2k)；

S200.采用基于灰度投影的梯度法檢測瓦蓋組上表面的五條油墨標記線的中心線m_k(k＝1，2，3，4，5)，根據檢測到的油墨標記線的邊緣坐標，計算油墨標記線的中心線m_k的斜率w_k和截距e_k及油墨標記線的中心點坐標C_k(c_2k-1,c_2k)；

S300.計算每塊瓦蓋左側螺栓圓孔圓心A_k(a_2k-1,a_2k)(k＝1，2，3，4，5)與油墨標記線的中心線m_k之間的孔線距離總和的相對距離d，S300還包括步驟S310-S330：

S310.計算每塊瓦蓋左側螺栓圓孔圓心A_k與油墨標記線的中心線m_k之間的孔線距離為l_k，其表達式為：

l_k＝c_2k-1-a_2k-1???????(1)

式中，k＝1，2，3，4，5，表示瓦蓋組內從上至下瓦蓋的編號，a_2k-1為對應瓦蓋左側螺栓圓孔圓心A_k橫坐標，而c_2k-1為對應油墨標記線的中心點C_k的橫坐標；

S320.計算第一塊瓦蓋中左右螺栓圓孔圓心A₁,B₁之間的距離L，其表達式為：

L＝b₁-a₁????????(2)

式中，a₁為第一塊瓦蓋左側螺栓圓孔圓心點A₁(a₁,a₂)點的橫坐標，b₁為第一塊瓦蓋右側螺栓圓孔圓心點B₁(b₁,b₂)的橫坐標；

S330.計算每塊瓦蓋左側螺栓圓孔圓心A_k與油墨標記線的中心線m_k之間的孔線距離總和的相對距離d，其表達式為：

式中，k＝1，2，3，4，5，表示瓦蓋組內從上至下瓦蓋的編號；

S400.計算五條油墨標記線的中心線m_k(k＝1，2，3，4，5)與虛擬標準標記線u的距離平方和S，S400還包括步驟S410和S420：

S410.在圖像坐標中用點斜式求虛擬中心標記線u的斜率w及截距e，其表達式為：

u＝wx+e????????(4)

式中,k＝1，2，3，4，5，表示瓦蓋組內從上至下瓦蓋的編號,w_k為對應瓦蓋編號的油墨標記線的中心線m_k斜率，e_k為對應瓦蓋編號的油墨標記線的中心線m_k的截距；

S420.計算五條油墨標記線的中心線m_k與虛擬中心標記線u的距離平方和S，其表達式為：

式中，k表示瓦蓋組內從上至下瓦蓋的編號，e_k為對應瓦蓋編號的油墨標記線的中心線m_k的截距，w為虛擬中心標記線u的斜率，e為虛擬中心標記線u的截距；

S500.以相對距離d與距離平方和S作為輸入，模糊推理瓦蓋組擺放方向和順序；

S600.運用模糊邏輯的min-max合成運算獲得綜合推斷控制決策，并通過最大隸屬度平均法進行解模糊，得出瓦蓋組擺放方向和順序結果。

2.根據權利要求1所述的曲軸瓦蓋組擺放方向和順序異常的視覺檢測方法，其特征在于模糊推理瓦蓋組擺放方向和順序，所述步驟S500至少還包括以下步驟：

S510.定義模糊輸入集，輸入為u₁，u₂；相對距離d模糊量化為方向傾向u₁，將u₁分為五個模糊集：u₁＝{負大，負小，零，正小，正大}＝{NB，NS，ZO，PS，PB}；距離平方和S模糊量化為一致性u₂，將u₂分為三個模糊集：u₂＝{較好，一般，較差}＝{SD，MD，LD}；

S520.定義模糊輸出集，輸出為v₁，v₂；v₁為瓦蓋組擺放的正反狀態，將v₁分為三個模糊集：v₁＝{正放，重檢，反放}＝{P,R,N}；定義v₂為瓦蓋組擺放的順序狀態，將v₂分為三個模糊集：v₂＝{正確，不確定，錯誤}＝{T,I,F}；

S530.定義隸屬函數；

S531.相對距離d的模糊隸屬度函數：

S532.距離平方和S的模糊隸屬度函數：

S533.正反狀態的模糊隸屬度函數：

S534.順序狀態的模糊隸屬度函數：

S540.建立模糊控制規則進行模糊推理：

IF(方向傾向isNB)and(一致性isSD)then(正反狀態isnotN)(順序狀態isT)；

IF(方向傾向isNB)and(一致性isMD)then(正反狀態isnotN)(順序狀態isnotF)；IF(方向傾向isNB)and(一致性isLD)then(正反狀態isnotN)(順序狀態isnotT)；IF(方向傾向isNS)and(一致性isSD)then(正反狀態isP)(順序狀態isT)；

IF(方向傾向isNS)and(一致性isMD)then(正反狀態isP)(順序狀態isnotF)；

IF(方向傾向isNS)and(一致性isLD)then(正反狀態isP)(順序狀態isnotT)；

IF(方向傾向isZO)and(一致性isSD)then(正反狀態isR)(順序狀態isF)；

IF(方向傾向isZO)and(一致性isMD)then(正反狀態isR)(順序狀態isF)；

IF(方向傾向isZO)and(一致性isLD)then(正反狀態isR)(順序狀態isF)；

IF(方向傾向isPS)and(一致性isSD)then(正反狀態isN)(順序狀態isT)；

IF(方向傾向isPS)and(一致性isMD)then(正反狀態isN)(順序狀態isnotF)；

IF(方向傾向isPS)and(一致性isLD)then(正反狀態isN)(順序狀態isnotT)；

IF(方向傾向isPB)and(一致性isSD)then(正反狀態isnotP)(順序狀態isT)；

IF(方向傾向isPB)and(一致性isMD)then(正反狀態isnotP)(順序狀態isnotF)；IF(方向傾向isPB)and(一致性isLD)then(正反狀態isnotP)(順序狀態isnotT)。