[發明專利]一種貨車搖枕彈簧竄出故障自動檢測方法

有效

• 申請號: 202010940916.0
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112085723B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 劉丹丹
• 申請（專利權）人: 哈爾濱市科佳通用機電股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/155;G06T5/00;G06K9/62
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 時起磊

1.一種貨車搖枕彈簧竄出故障自動檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

s1、獲取搖枕彈簧大圖像，所述搖枕彈簧大圖像為包括搖枕彈簧在內的貨車局部圖像；

s2、基于搖枕彈簧大圖像，利用Canny檢測得到搖枕彈簧大圖像的輪廓；在輪廓圖像上進行霍夫變換檢測直線得到搖枕的上邊緣，用于定位搖枕彈簧的上邊界；對搖枕彈簧大圖像進行OTSU二值化后，經過形態學運算找到兩個鏤空區域定位出搖枕彈簧的下邊緣；

在搖枕彈簧大圖像中截取上邊界與下邊緣間的子圖可得到彈簧的整體圖像；結合先驗與上、下邊緣信息，截取到頂端部子圖像、末端部子圖像；

s3、先進行頂端子圖像進行竄出識別，若識別出竄出故障，圖像直接報警；若頂端竄出未識別出故障，則對末端部子圖像進行竄出識別，若識別出竄出故障，圖像直接報警；若頂端與末端均未識別出竄出故障，則進行左右竄出故障識別，若識別出故障，圖像直接報警；

所述進行左右竄出故障識別的過程如下：

針對彈簧的整體圖像進行中值濾波，然后利用sobel算子計算x方向梯度Gx和y方向梯度Gy，并得到圖像的邊緣輪廓I1(i，j)；

同時將彈簧的整體圖像進行二值化，并通過全局閾值二值化濾波圖像得到縮小類內差異與放大類間差異的2值化圖像I2(i，j)；

利用曲線演化圖像分割得到彈簧分割的輪廓，初始曲線C為2值化圖像中I2(i，j)二值像素相交部分，然后用演化方程數值解法迭代來使初始曲線向彈簧輪廓靠近，使其向目標邊緣逐漸逼近，最終找到目標邊緣；

對水平集分割的彈簧間隙輪廓，結合先驗知識對每列彈簧的左、右側邊界進行直線擬合；根據擬合后的直線計算彈簧邊界傾斜角度，判斷相鄰彈簧是否交叉；如果彈簧邊界傾斜角度明顯或相鄰兩列彈簧不再平行則直接報警。

2.根據權利要求1所述的一種貨車搖枕彈簧竄出故障自動檢測方法，其特征在于，s3所述進行頂端子圖像進行竄出識別的過程包括以下步驟：

提取頂端部子圖像對應的模板圖像，首先對模板圖像與頂端部子圖像通過中值濾波消除噪聲；對頂端部子圖像與模板圖像進行匹配，頂端部子圖像歸一化相關系數匹配的最大相似度小于相關系數閾值T1且歸一化的相關性匹配最大相似度小于相關性閾值T2直接報警。

3.根據權利要求2所述的一種貨車搖枕彈簧竄出故障自動檢測方法，其特征在于，s3所述對末端部子圖像進行竄出識別的過程與頂端部子竄出識別的過程相同。

4.根據權利要求1所述的一種貨車搖枕彈簧竄出故障自動檢測方法，其特征在于，所述進行全局閾值二值化濾波得到縮小類內差異與放大類間差異的2值化圖像I2(i，j)的過程包括以下步驟：

將彈簧的整體圖像進行全局二值化，灰度值大于灰度閾值th1為255，小于等于th1為0，即得到掩膜圖像；

將濾波圖像的所有像素值賦為0，大小與彈簧的整體圖像相同；對于(i，j)位置，若在掩膜圖像中非0，則進行如下操作：以此位置為中心，計算彈簧的整體圖像中長度為W、寬度為H矩形區域內的亮度均值作為濾波圖像中相應位置的像素值，該過程只計算掩膜圖像中非0位置處；通過閾值為th0的全局閾值二值化濾波圖像得到縮小類內差異與放大類間差異的2值化圖像I2(i，j)，2值化圖像I2(i，j)的像素值為0或255。