[發明專利]基于計算機視覺的法蘭盤智能對位方法及系統

有效

• 申請號: 202310868746.3
• 申請日: 2023-07-17
• 公開（公告）號: CN116612306B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 襲瑞江
• 申請（專利權）人: 山東順發重工有限公司
• 主分類號: G06V10/75
• 分類號: G06V10/75;G06T7/73;G06T7/136;G06T7/187
• 代理公司: 鄭州知倍通知識產權代理事務所(普通合伙) 41191
• 代理人: 邱珍珍

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種基于計算機視覺的法蘭盤智能對位方法及系統。首先獲取待匹配的法蘭盤的對位面圖像，根據圖像中像素點的反光度確定疑似螺孔區域，根據反光度的離散特征獲得反光誤差指數篩選螺孔區域。確定螺孔區域的特征點，根據特征點的特征點描述符、反光度和光線能量度獲得特征點表征向量。根據特征點表征向量的差異分析匹配對中的特征點匹配誤差指數，進而分析待匹配的法蘭盤是否能夠進行對位匹配。最終，能夠在提高法蘭盤對位匹配分析的準確性的同時，減少算力成本和時間成本。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種基于計算機視覺的法蘭盤智能對位方法及系統。

背景技術

法蘭盤簡稱法蘭，指在一個類似盤狀的金屬體的周邊開幾個固定用的孔用于連接管道等機械設備；只有兩個孔徑完全相同的法蘭盤進行對位組合，才能夠保證管道的安全性和密封性；若是選取兩個不能夠完全對位匹配的法蘭盤進行對位組合，會影響管道的使用安全性以及密封性。

目前判斷法蘭盤能否進行對位匹配，通常是借助測量工具或通過圖像匹配算法，借助工具測量不僅耗費時間，而且不能保證測量精度，容易產生誤差。而圖像匹配中特征點的選取與匹配會耗費一些必要的算力成本以及計算時間，影響效率，同時可能存在特征點匹配的誤差，使得準確性不高。兩種方式影響了判斷法蘭盤對位匹配的準確性以及效率。

發明內容

為了解決上述通過測量工具或圖像匹配判斷法蘭盤能否對位匹配時，影響了判斷法蘭盤對位匹配的準確性以及效率的技術問題，本發明的目的在于提供一種基于計算機視覺的法蘭盤智能對位方法及系統，所采用的技術方案具體如下：

獲取待匹配的法蘭盤的對位面圖像，根據每個像素點和預設鄰域范圍內的鄰域像素點的灰度特征獲得每個像素點的反光度，所述預設鄰域范圍小于螺孔范圍；

根據每個像素點的所述反光度獲得所述對位面圖像的疑似螺孔區域；根據所述疑似螺孔區域中像素點的所述反光度的離散特征獲得反光誤差指數，根據所述反光誤差指數篩選螺孔區域；

獲得所述螺孔區域的特征點，根據所述特征點的灰度值和反光度獲得光線能量度，根據所述特征點的特征點描述符、所述反光度和所述光線能量度獲得特征點表征向量；

將待匹配的兩個法蘭盤的所述螺孔區域按照順序匹配獲得匹配對，根據所述匹配對的特征點之間，所述特征點表征向量的差異特征獲得匹配誤差指數；根據所述匹配誤差指數獲得匹配特征點并進行法蘭盤的對位匹配。

進一步地，所述反光度的獲取步驟包括：

計算所述像素點的預設鄰域范圍內，鄰域像素點的灰度值方差與數值一的和值，計算灰度值方差與數值一的和值的倒數，作為鄰域比重系數；計算鄰域像素點的灰度值平方的平均值，計算鄰域像素點的灰度值平方的平均值、所述鄰域比重系數和預設第一權重三者的乘積，獲得鄰域反光表征值；計算所述像素點的灰度值的平方值與預設第二權重的乘積，獲得中心反光表征值；

計算所述中心反光表征值和所述鄰域反光表征值的和值，獲得區域反光表征值，并向下取整，獲得所述反光度。

進一步地，所述疑似螺孔區域的獲取步驟包括：

根據每個像素點的所述反光度的大小分布特征，通過閾值分割二值化算法獲得反光度閾值，根據所述反光度閾值，確定所述反光度小于所述反光度閾值的連通域并進行分割，獲得所述疑似螺孔區域。

進一步地，所述螺孔區域的獲取步驟包括：

確定每個所述疑似螺孔區域的最小外接矩形，計算所述最小外接矩形內的像素點的反光度均值，計算所述最小外接矩形內像素點的所述反光度的標準差，計算所述最小外接矩形內所述反光度的最大值和最小值的極差；計算所述標準差與所述極差的乘積，獲得離散特征值，計算所述離散特征值與所述反光度均值的乘積，獲得所述反光誤差指數；