專利名稱：基于機(jī)器視覺的球銷類不合格品的自動(dòng)分檢方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器視覺領(lǐng)域，特別是涉及一種基于機(jī)器視覺的球銷類不合格品的自動(dòng)分檢方法和裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)元件的生產(chǎn)過程中由于工人誤操作，可能使加工程序漏加工，從而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。為了檢測(cè)出這些不合格品，通常采用人工的方式。人工測(cè)量存在很多的局限性和缺點(diǎn):檢測(cè)效率低，精度差；檢測(cè)數(shù)量有限，檢測(cè)人員容易疲勞以致發(fā)生漏檢和誤判現(xiàn)象；不能自動(dòng)測(cè)量，不能在線測(cè)量，為了提高檢測(cè)速度，就不得不靠增加檢測(cè)分選人員的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而生產(chǎn)成本大幅度提高。且由于人眼疲勞等原因，不合格品有可能漏檢，從而造成工廠聲譽(yù)和經(jīng)濟(jì)上的損失。機(jī)器視覺技術(shù)是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬動(dòng)物的視覺功能，獲得客觀事物的圖像，并且從中提取有用信息、，進(jìn)行處理并做出解釋，從而正確的識(shí)別和理解周圍環(huán)境。機(jī)器視覺的主要有以下特點(diǎn):高效低成本，計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展一直遵循著摩爾定理，并且CPU的價(jià)格也隨著技術(shù)的發(fā)展不斷降低但是性能卻一直在上升，所以機(jī)器視覺系統(tǒng)也越來越變得低成本高效率，即所謂的性價(jià)比越來越高，并且操作起來簡(jiǎn)單，維修起來也很便宜。用機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)取代人工檢測(cè)者讓工廠和企業(yè)獲得了更多的利潤(rùn)。高精度，高精度的機(jī)器視覺系統(tǒng)甚至能夠測(cè)量精確到0.0lmm甚至更微小的級(jí)別，而且一個(gè)系統(tǒng)就能不需接觸的測(cè)量圖片中的多個(gè)部位，從而有效的保護(hù)了脆弱部件。應(yīng)用靈活，機(jī)器視覺系統(tǒng)可以測(cè)量各種不同的對(duì)象。如，尺寸，大小，距離，部件定位，瑕疵等等。當(dāng)要檢測(cè)的對(duì)象變化后，只需要在算法和程序上做針對(duì)性的修改升級(jí)即可。連續(xù)使用時(shí)間長(zhǎng)，由于只需要有電源提供動(dòng)力，除了故障和檢修，機(jī)器視覺系統(tǒng)可以在各種環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量和使用，并且能夠長(zhǎng)時(shí)間使用而不會(huì)出現(xiàn)疲勞饑餓等人工檢測(cè)者的狀況。機(jī)器視覺在工業(yè)元件檢測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵問題是圖像識(shí)別算法的準(zhǔn)確率及運(yùn)算耗時(shí)。由于待識(shí)別的工件部位尺寸往往比較小，工件部位是否合格的特征區(qū)別較為細(xì)微，而且分檢系統(tǒng)運(yùn)行在產(chǎn)品的生產(chǎn)流水線上，檢測(cè)時(shí)常常受到油污等的干擾，這些因素都極大的影響了檢測(cè)裝置的準(zhǔn)確率。為了突出工件待識(shí)別部位的細(xì)節(jié)信息、，基于機(jī)器視覺的工業(yè)元件分檢系統(tǒng)中攝像頭所采集的圖像信息量往往比較巨大，如果直接處理這些巨大的圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算量非常大，系統(tǒng)運(yùn)行耗時(shí)很難滿足實(shí)際需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種基于機(jī)器視覺的球銷類不合格品的自動(dòng)分檢方法和裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中分檢系統(tǒng)的準(zhǔn)確率低，耗時(shí)長(zhǎng)的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種基于機(jī)器視覺的球銷類不合格品的自動(dòng)分檢方法，使用工業(yè)相機(jī)捕獲球銷類工件的圖像信息，根據(jù)工件的物理參數(shù)定位待識(shí)別部位的圖像坐標(biāo)，檢測(cè)所選擇的零件部位是否合格。使用光電檢測(cè)裝置捕獲傳送元件的裝置到達(dá)工業(yè)相機(jī)所指定拍攝區(qū)域的時(shí)刻信息。當(dāng)元件傳送裝置到達(dá)工業(yè)相機(jī)的拍攝區(qū)域時(shí)，光電檢測(cè)裝置觸發(fā)工業(yè)相機(jī)抓拍一張圖像，供后續(xù)的軟件識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行處理。首先檢測(cè)出球銷的球頭圓心位置，然后通過相機(jī)標(biāo)定算法將實(shí)際的元件尺寸轉(zhuǎn)換為圖像尺寸，從而完成待識(shí)別部位的圖像坐標(biāo)定位。使用Hough變換檢測(cè)球銷元件球頭圓心的位置，Hough變換檢測(cè)圓的基本思想是將候選圖像區(qū)域中的所有點(diǎn)經(jīng)過先經(jīng)過預(yù)處理得到邊緣點(diǎn)圖像，然后這些邊緣點(diǎn)被映射到一個(gè)三元參數(shù)空間，在參數(shù)空間中每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的元素都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)累加值，對(duì)這些累加值進(jìn)行累加統(tǒng)計(jì)求取峰值，就可以判斷得到所要求的圓的圓心和半徑了。直角坐標(biāo)系中圓的方程為:(X-X0)2+ (y-y0)2 = R2其中，Xci為圓心橫坐標(biāo),yt!為圓心縱坐標(biāo),R為半徑。要確定一個(gè)圓，就要確定這三個(gè)參數(shù)，我們結(jié)合Hough變換的思想就可以知道，要在參數(shù)空間之中建立一個(gè)三維累加器數(shù)組，記為P ( ,%, 。并根據(jù)上述圓的方程式逐步的變化Xtl和％來計(jì)算滿足方程式的解R
權(quán)利要求
1.種基于機(jī)器視覺的球銷類不合格品的自動(dòng)分檢方法，其特征在于:使用工業(yè)相機(jī)捕獲球銷類工件的圖像信息，根據(jù)工件的物理參數(shù)定位待識(shí)別部位的圖像坐標(biāo)，檢測(cè)所選擇的零件部位是否合格。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的球銷類不合格品的自動(dòng)分檢方法，其特征在于:使用光電檢測(cè)裝置捕獲傳送元件的裝置到達(dá)工業(yè)相機(jī)所指定拍攝區(qū)域的時(shí)刻信息。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的基于機(jī)器視覺的球銷類不合格品的自動(dòng)分檢方法，其特征在于:首先檢測(cè)出球銷的球頭圓心位置，然后通過相機(jī)標(biāo)定算法將實(shí)際的元件尺寸轉(zhuǎn)換為圖像尺寸，從而完成待識(shí)別部位的圖像坐標(biāo)定位。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的基于機(jī)器視覺的球銷類不合格品的自動(dòng)分檢方法，其特征在于:球銷的中間螺紋使用水平方向的銳化算子進(jìn)行邊緣增強(qiáng)處理，螺紋底端的倒角采用45°、135°方向的銳化算子進(jìn)行邊緣增強(qiáng)處理；邊緣增強(qiáng)后進(jìn)行二值化處理，統(tǒng)計(jì)非背景像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，從而判斷螺紋部位是否合格。
5.據(jù)權(quán)利要求3所述的基于機(jī)器視覺的球銷類不合格品的自動(dòng)分檢方法，其特征在于:檢測(cè)出球銷的凹槽部位的上、下邊輪廓線后，分別統(tǒng)計(jì)上、下邊輪廓線上的點(diǎn)擬合出的直線數(shù)目，從而判斷凹槽部位是否合格。
6.據(jù)權(quán)利要求3所述的基于機(jī)器視覺的球銷類不合格品的自動(dòng)分檢方法，其特征在于:采用激光線在球銷的六角部位進(jìn)行打光，通過檢測(cè)元件表面反射的激光線形狀判斷六角是否加工。
7.據(jù)權(quán)利要求4至6任一項(xiàng)所述的基于機(jī)器視覺的球銷類不合格品自動(dòng)分檢方法所使用的裝置，其特征在于:包括柜體，所述柜體內(nèi)設(shè)有光電檢測(cè)裝置，所述柜體左側(cè)面設(shè)有用于檢測(cè)球銷球頭圓心坐標(biāo)的第一工業(yè)相機(jī)，所述柜體頂面設(shè)有用于識(shí)別球銷凹槽部位的第二工業(yè)相機(jī)和用于識(shí)別球銷螺紋部位的第三工業(yè)相機(jī)，所述柜體右側(cè)面設(shè)有用于識(shí)別球銷六角部位的第四工業(yè)相機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于機(jī)器視覺的球銷類不合格品的自動(dòng)分檢方法，使用工業(yè)相機(jī)捕獲球銷類工件的圖像信息，根據(jù)工件的物理參數(shù)定位待識(shí)別部位的圖像坐標(biāo)，檢測(cè)所選擇的零件部位是否合格。本發(fā)明采用光電檢測(cè)裝置觸發(fā)工業(yè)相機(jī)，實(shí)時(shí)抓拍元件圖像，通過檢測(cè)出的球銷元件球頭圓心的位置定位各個(gè)部件的候選檢測(cè)區(qū)域，根據(jù)螺紋、凹槽、六角等元件部位的特征實(shí)施有針對(duì)性的識(shí)別算法，在元件檢測(cè)準(zhǔn)確性及系統(tǒng)運(yùn)行耗時(shí)方面都具有顯著效果。
文檔編號(hào)G01B11/02GK103090792SQ20131000758
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者劉博 , 宋小波, 譚治英, 蔣欣晟, 駱長(zhǎng)俊 申請(qǐng)人:常州先進(jìn)制造技術(shù)研究所