[發明專利]一種基于機器視覺的繼電器接點齊度非接觸式測量方法

有效

• 申請號: 202010545565.3
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111624203B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 李文華;解衛東;潘如政;趙正元
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G06V10/141;G06V10/30;G06V10/44;G06V10/74
• 代理公司: 天津展譽專利代理有限公司 12221
• 代理人: 劉紅春

1.一種基于機器視覺的繼電器接點齊度非接觸式測量方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1、在繼電器多對接點的一次動作過程中，利用圖像采集設備實時采集其接點運動過程的序列圖像；

S2、建立圖像像素與實際長度之間的換算關系，通過獲得粘貼在動接點支架上的兩個十字寶馬標圓心點坐標和，兩圓心之間的代表的實際距離為L，選擇修正系數K，可獲得圖像像素與實際長度之間的歸一化換算系數；

S3、對所采集到的序列圖像進行噪聲過濾處理，將數字樣本圖像中的指定奇數階方陣與系數方陣進行卷積操作，獲得其卷積和，將e點像素值用sum值代替，通過上述操作可達到過濾噪聲干擾的作用；

S4、彩色圖像的通道轉換，在保留原始圖像所有數據的前提下，將具有三顏色通道的彩色圖像轉換為具有單顏色通道的黑白圖像；

S5、排除背景點像素的干擾，通過設定像素閾值的方式，當某點像素值超過給定閾值時，不做處理，而當其小于給定閾值時，將其設置為定值，通過上述操作可有效排除背景點像素的干擾；

S6、對圖像中繼電器接點進行識別和定位，提取目標的邊緣特征信息，形成模板數據，

利用像素點梯度大小和方向、來確定像素點是否為邊界，將橫向系數、縱向系數分別與方陣A相乘得到橫向梯度和縱向梯度，并抑制其非極大值來消除雜散效應，通過限定梯度的上限值和下限值來確定邊界點以完成目標的邊緣檢測，繪制和截取目標的最小外接矩形以完成目標模板的建立；

S7、在目標接點的限定運動區域內，通過設定相似度值，運用相似度匹配算法獲得各目標模板在各幀圖像中的位置坐標，分析結果并獲得第一對接點發生接觸和最后一對接點發生接觸時所對應圖像幀數；

S8、測量上述確定的兩幀圖像之間動接點支架所走過的距離即為繼電器接點齊度值。

2.根據權利要求1所述的基于機器視覺的繼電器接點齊度非接觸式測量方法，其特征在于：將繼電器固定于底座上，可通過控制底座電源的通斷來控制繼電器的接點動作。

3.根據權利要求1所述的基于機器視覺的繼電器接點齊度非接觸式測量方法，其特征在于：將時間繼電器串聯于底座電源回路中，通過設置時間繼電器的定時時間，可周期地控制繼電器接點動作，以保證接點動作與拍攝過程的同步性。

4.根據權利要求1所述的基于機器視覺的繼電器節點齊度非接觸式測量方法，其特征在于：步驟S2對圖像像素與實際長度的歸一化處理時，應提前在繼電器正面動觸頭支架上粘貼兩個圓心之間的距離為10mm十字寶馬標記物。

5.根據權利要求1所述的基于機器視覺的繼電器節點齊度非接觸式測量方法，其特征在于：步驟S6對圖像中繼電器接點進行識別和定位，提取目標的邊緣特征信息時，還包括將像素梯度方向離散為其周圍8個像素對應的8個方向。

6.根據權利要求1所述的基于機器視覺的繼電器節點齊度非接觸式測量方法，其特征在于：對于步驟S6中限定梯度的上限值和下限值Qmax、Qmin，判斷當該點梯度G大于等于Qmax，則認定該點為邊界；當梯度G小于等于Qmin，則認定該點為非邊界并排除；當梯度G小于Qmax且大于Qmin，判斷其是否與已確定的邊界有直接連接關系，如有直接連接關系則判定為邊界，否則判定其為非邊界點。

7.根據權利要求1所述的基于機器視覺的繼電器節點齊度非接觸式測量方法，其特征在于：計算獲得的兩幀圖像的中接點支架所走過的距離時，可分別測得兩幀圖像中對應十字寶馬標的圓心縱坐標和，則接點齊度：。