[發明專利]一種基于圖像處理的自沖鉚接剖面幾何參數自動測量方法

有效

• 申請號: 202210191550.0
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114577122B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 黃理;仝超;陳秋任;趙海龍;李鉬石;胡曉雅;談俊;譚國筆;黃詩堯;韓維建
• 申請（專利權）人: 長三角先進材料研究院
• 主分類號: G01B11/03
• 分類號: G01B11/03;G01B11/06;G01B11/08;G01B11/00;G06T7/00;G06T7/136;G06T5/00
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 汪芬

1.一種基于圖像處理的自沖鉚接剖面幾何參數自動測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、獲取自沖鉚接剖面圖像，利用圖像閾值方法對自沖鉚接剖面圖像進行二值化處理，分別得到鉚釘的二值圖像以及每層板材的二值圖像；

步驟2、對得到鉚釘的二值圖像以及每層板材的二值圖像進行去噪處理；

步驟3、分別提取各張二值圖像中的輪廓坐標；

步驟4、從得到的輪廓坐標中自動獲得自沖鉚接結構各個幾何參數對應的測量點；所述自沖鉚接結構的幾何參數包括頭高HH、自鎖量Int、底切量Tmin/BLT、中部底切量BLCT、邊部底切量BLRT、鉚釘長度RFL、鉚釘尾直徑RTF、鉚釘頭直徑RHD、空腔高度SG；

自沖鉚接結構自上往下依次是鉚釘、第一層板、第二層板；

鉚釘上需要標記的測量點分別記為R1-R10，獲取各個測量點的方法為：

首先，以圖像的左上角為原點，水平向右為X軸正方向，豎直向下為Y軸正方向在圖像中建立坐標系；

測量點R1、R2分別為鉚釘頭直徑的左右測量點，

將鉚釘的輪廓坐標點按照X軸分組，即將橫坐標相同的點歸為一組，保留Y軸坐標值最小的坐標，然后從左向右掃描，當連續掃描n個點，若這n個點的Y軸坐標值都未發生變化時，則將第一個點坐標記為測量點R1，同理，從右向左掃描可得到測量點R2；

測量點R3為R1和R2的中點；

R4為空腔高度在鉚釘上的測量點，即輪廓上與R3橫坐標一樣的坐標點；

R5、R6分別為左側鉚釘長度測量點，通過中點R3將鉚釘分為左右兩個部分；其中，R5為鉚釘左側Y軸坐標值最大值對應的坐標點；R6為與R5橫坐標相同的坐標點，且R6是Y軸坐標值最小值對應的坐標點；

R7、R8分別與R5、R6關于鉚釘的中軸線對稱，故同理，可獲得R7和R8測量點；

R9、R10為自鎖量在鉚釘上的測量點，R9可通過從左向右進行線掃描，當豎直的掃描線與鉚釘輪廓坐標點第一次有三個交點時，標記為R9，同理可通過從右向左進行線掃描獲得測量點R10；

第一層板的測量點分別標記為T1-T3，獲取各個測量點的方法為：

T1為SG在第一層板上的測量點，獲取方法為對第一層板的輪廓坐標點，并將坐標點中X軸橫坐標與R4橫坐標相同的測量點標記為T1；

T2、T3分別為頭高在第一層板上的測量點，分別以T1的橫坐標向左右移動7.62mm對應的輪廓坐標點；

第二層板的測量點分別標記為B1-B8，獲取各個測量點的方法為：

B1、B2為中部底切量的上下測量點；通過掃描第二層板上邊沿、下邊沿上的點，將第二層板上邊沿中的所有點坐標置于數組arr1中，將第二層板下邊沿中的所有點坐標置于數組arr2中；分別從數組arr1、arr2中提取與R4橫坐標相同的點，記作B1，B2；即B1，B2、R3、R4位于同一豎線上；

B3、B4為自鎖量在第二層板上的測量點，B3可通過從左向右進行線掃描，當豎線未掃描至B1時，與第二層板輪廓坐標點最后一次有三個交點時，選取最上部的交點記為B3，當豎線掃描超過B1時，與第二層板輪廓坐標點第一次有三個交點時，選取最上部的交點記為B4；

B5、B6為底切量的測量點，獲取方法為遍歷arr1中所有的坐標點，然后分別計算arr1所有坐標點與arr2中每一個坐標點之間的距離；當兩個坐標點之間的距離最小時，將這兩個坐標點分別記為B5、B6；

B7、B8為邊部底切量在第二層板上的測量點，獲取方法為以B1為中點，分別比較左、右兩側arr2中Y軸坐標的最大值對應的坐標點；

步驟5、基于所得到的測量點，分別計算出幾何參數，實現自沖鉚接剖面幾何參數自動測量。

2.根據權利要求1所述的一種基于圖像處理的自沖鉚接剖面幾何參數自動測量方法，其特征在于，所述步驟1中獲得二值圖像的方法為：

步驟1.1、調用OpenCV庫中的顏色轉換函數將自沖鉚接剖面圖像從RGB顏色空間轉換到HSV顏色空間，去除白色背景部分；

步驟1.2、調用OpenCV庫中的閾值函數，并根據鉚釘、第一層板、第二層板圖像設定閾值，以此去除背景部分，進而得到鉚釘、第一層板、第二層板的二值圖像。