[發(fā)明專利]一種輾環(huán)直徑檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210966210.0
• 申請(qǐng)日: 2022-08-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115127465A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃志開(kāi);鄒家豪;陳佳磊;王歡;劉宇昊;虞超凡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌工程學(xué)院
• 主分類號(hào): G01B11/08
• 分類號(hào): G01B11/08;G01B11/12
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 張舉

本發(fā)明公開(kāi)了一種輾環(huán)直徑檢測(cè)方法，涉及輾環(huán)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：采集輾環(huán)圖像；對(duì)輾環(huán)圖像進(jìn)行背景分離和邊緣銳化預(yù)處理得到帶有二值邊緣的圖A；通過(guò)弧支撐線段對(duì)圖A中的目標(biāo)橢圓進(jìn)行擬合得到擬合橢圓集；通過(guò)橢圓疊加原理計(jì)算出擬合橢圓集中各個(gè)擬合橢圓的直徑的像素長(zhǎng)度；計(jì)算出輾環(huán)圖像的標(biāo)定系數(shù)；根據(jù)多個(gè)擬合橢圓的直徑的像素長(zhǎng)度和標(biāo)定系數(shù)來(lái)計(jì)算目標(biāo)橢圓的直徑，根據(jù)目標(biāo)橢圓的直徑來(lái)獲取輾環(huán)的內(nèi)外徑。本發(fā)明對(duì)于鍛造好的輾環(huán)，通過(guò)HSV空間變換與弧支撐線段擬合的輾環(huán)直徑檢測(cè)能去除復(fù)雜背景，高魯棒性地減少誤檢和漏檢且檢測(cè)速度較快。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輾環(huán)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種輾環(huán)直徑檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

大型鍛件是國(guó)家重型制造裝備和重大工程建設(shè)所必需的關(guān)鍵和核心基礎(chǔ)部件，對(duì)于重工業(yè)的鍛件尺寸檢測(cè)中，目前大多還處于人工檢測(cè)的階段，如環(huán)型鍛件的鍛造檢測(cè)過(guò)程中，通常需要人工執(zhí)尺子測(cè)量，存在人為的判斷誤差。另一方面，熱鍛件所處的檢測(cè)環(huán)境溫度高且測(cè)量速度較慢。

在機(jī)器視覺(jué)中橢圓的檢測(cè)方面，霍夫變換(HT，Hough Transform)已廣泛用于檢測(cè)幾何元素，如線段LS、LSs(line segment(s))(或短線段)、圓和橢圓。但由于計(jì)算負(fù)擔(dān)重，內(nèi)存消耗多，在實(shí)際應(yīng)用中直接應(yīng)用霍夫變換不切實(shí)際。

目前，國(guó)內(nèi)外大型環(huán)件的尺寸檢測(cè)方法，依據(jù)與被測(cè)對(duì)象的接觸方式進(jìn)行分類，可以分為接觸式和非接觸式。接觸式測(cè)量法通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的測(cè)量方式，能夠完成外徑、內(nèi)徑的檢測(cè)，但誤差大、精度低，而且對(duì)操作人員的傷害較大，不提倡。非接觸式測(cè)量法則有效地避免了操作人員與熱態(tài)環(huán)件的直接接觸，提高了測(cè)量精度。目前輾環(huán)檢測(cè)存在著背景復(fù)雜，檢測(cè)速度慢且有誤檢和漏檢的問(wèn)題。本發(fā)明提出一種輾環(huán)直徑檢測(cè)方法，有效且能在線測(cè)量環(huán)形鍛件直徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種輾環(huán)直徑檢測(cè)方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種輾環(huán)直徑檢測(cè)方法，包括以下步驟：

采集輾環(huán)圖像；

對(duì)所述輾環(huán)圖像進(jìn)行背景分離和邊緣銳化預(yù)處理得到帶有二值邊緣的圖A；

通過(guò)弧支撐線段對(duì)所述圖A中的目標(biāo)橢圓進(jìn)行擬合得到擬合橢圓集；

通過(guò)橢圓疊加原理計(jì)算出擬合橢圓集中各個(gè)擬合橢圓的直徑的像素長(zhǎng)度；

計(jì)算出所述輾環(huán)圖像的標(biāo)定系數(shù)；

根據(jù)多個(gè)所述擬合橢圓的直徑的像素長(zhǎng)度和標(biāo)定系數(shù)來(lái)計(jì)算目標(biāo)橢圓的直徑，根據(jù)所述目標(biāo)橢圓的直徑來(lái)獲取輾環(huán)的內(nèi)外徑。

優(yōu)選的，通過(guò)CCD工業(yè)相機(jī)對(duì)已鍛造好的輾環(huán)進(jìn)行圖像采集，獲得圖像格式為RGB的輾環(huán)圖像。

優(yōu)選的，通過(guò)深度學(xué)習(xí)的語(yǔ)義分割對(duì)所述輾環(huán)圖像進(jìn)行背景分離，通過(guò)色彩空間HSV變換對(duì)背景分離后的所述輾環(huán)圖像進(jìn)行邊緣銳化。

優(yōu)選的，所述色彩空間HSV變換的計(jì)算公式為：

S＝((max-min)/max)*100/255

V＝max*100/255

式中，Max＝max(R,G,B)，Min＝min(R,G,B)，H為色調(diào)，S為飽和度，V為明度。

優(yōu)選的，通過(guò)弧支撐線段對(duì)所述圖A中的目標(biāo)橢圓進(jìn)行擬合得到擬合橢圓集具體包括以下步驟：

通過(guò)canny算子提取所述圖A的二值邊緣區(qū)域；

在所述二值邊緣區(qū)域提取多個(gè)弧支撐線段構(gòu)成多個(gè)弧支撐組；

多個(gè)所述弧支撐組構(gòu)成擬合在圖A中的目標(biāo)橢圓上的初始橢圓集；