[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器視覺的自由曲面輪廓度檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110010571.3
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN113847881A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江維;封志明;閔興龍
• 申請（專利權(quán)）人: 西華大學(xué)
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于機(jī)器視覺的自由曲面輪廓度的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1：檢測開始后，采集工件的數(shù)字圖像；步驟2：對采集圖像進(jìn)行預(yù)處理；步驟3：對預(yù)處理后的圖像進(jìn)行邊緣采集；步驟:4：在上述流程后對圖像進(jìn)行匹配；步驟5：輸出匹配完成后的相機(jī)輪廓數(shù)據(jù)；步驟6：將相機(jī)圖像輪廓數(shù)據(jù)與模板圖像輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行對比；步驟7：設(shè)定閥值對最終輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，以達(dá)到閥值范圍內(nèi)為合格產(chǎn)品。

2.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的基于機(jī)器視覺的自由曲面輪廓度的檢測方法，其特征在于，所述的所述采集工件的數(shù)字圖像包括以下步驟：（1）照明系統(tǒng)：采用LED環(huán)形光源，圖像采集時(shí)，應(yīng)使得被測環(huán)形工件的重要特征與背景圖像特征之間產(chǎn)生最大的對比度，易于進(jìn)行特征區(qū)分；（2）光學(xué)攝影系統(tǒng)：采用工業(yè)CCD攝像機(jī)，13 mm鏡頭，安裝位置為工件上方以及工件右方（正視圖下）；（3）軟件系統(tǒng)：圖像采集的軟件部分，由工控機(jī)運(yùn)行；（4）機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)：采用工件定位的夾緊裝置以及模擬流水線上傳送工件的傳輸帶。

3.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的基于機(jī)器視覺的自由曲面輪廓度的檢測方法，其特征在于，所述步驟2包括：對采集圖像進(jìn)行畸變處理，采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)置其分辨率與數(shù)字化圖像的相同，分析可能發(fā)生的畸變形式，根據(jù)檢測窗的比例，裁剪至需要的大小。

4.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的基于機(jī)器視覺的自由曲面輪廓度的檢測方法，其特征在于，所述步驟3包括：（1）邊緣檢測：檢測預(yù)處理后的圖像時(shí)，采用高斯濾波器先對圖像進(jìn)行平滑處理，使圖像每個(gè)像素點(diǎn)的值都由其自身和鄰域內(nèi)的其他像素值經(jīng)過加權(quán)平均后得到的；采用Sobel算子對灰度圖像進(jìn)行邊緣檢測，抑制噪聲的同時(shí)，能夠簡單實(shí)現(xiàn)目標(biāo)；（2）邊緣提取：邊緣檢測后得到一個(gè)二值化圖像，為提取圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的基于機(jī)器視覺的自由曲面輪廓度的檢測方法，其特征在于，所述步驟4包括：（1）匹配算法的過程為：經(jīng)過平移、旋轉(zhuǎn)以及縮放等步驟使兩個(gè)圖像輪廓有相同的位置取向且比例適合；（2）標(biāo)定10~15個(gè)像素點(diǎn)作為圖像輪廓特征點(diǎn)；按照動(dòng)態(tài)規(guī)劃尋找匹配路徑的最優(yōu)解，在一定范圍內(nèi)的圓域進(jìn)行；（3）根據(jù)圖像的分辨率、關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)等計(jì)算特征點(diǎn)的偏移。

6.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的基于機(jī)器視覺的自由曲面輪廓度的檢測方法，其特征在于，所述步驟6包括：設(shè)定CAD三維模型作為標(biāo)準(zhǔn)模板圖像輪廓數(shù)據(jù)，前述等步驟后的圖像作為相機(jī)圖像輪廓數(shù)據(jù)，進(jìn)行圖像對比。

7.根據(jù)權(quán)利要求2，所述的基于機(jī)器視覺的自由曲面輪廓度的檢測方法，其特征在于，圖像采集設(shè)備對工件拍照，采集圖像導(dǎo)入處理系統(tǒng)進(jìn)行分析。