1.一種基于圖像作差的模具殘留物視覺(jué)檢測(cè)方法,其特征在于,該方法的具體步驟如下:
第一步、圖像的處理和特征提取
1.1獲取原圖像:開(kāi)啟裝置后,在紅色工業(yè)光源下,確定模具上沒(méi)有任何殘留物,然后通過(guò)工業(yè)智能相機(jī)獲得圖像作為原圖像;在沒(méi)有外力改變攝像機(jī)和模具的相對(duì)位置、也不改變紅色工業(yè)光源的強(qiáng)度的情況下,不再改變?cè)瓐D像;
1.2獲取目標(biāo)圖像:在步驟1.1的基礎(chǔ)上,沖壓機(jī)工作,通過(guò)PLC傳輸來(lái)的信息,控制智能工業(yè)相機(jī)獲取目標(biāo)圖像,待處理;
1.3感興趣區(qū)域分割:確定需要處理的模具部分在步驟1.1和步驟1.2中獲取的原圖像和目標(biāo)圖像的位置,通過(guò)感興趣區(qū)域分割來(lái)選定待處理部分;
1.4圖像預(yù)處理:把通過(guò)步驟1.3得到的分割后的原圖像和目標(biāo)圖像進(jìn)行圖像的預(yù)處理,減小由于振動(dòng)產(chǎn)生的誤差;
1.5圖像作差:把通過(guò)步驟1.3得到的分割后的原圖像和目標(biāo)圖像進(jìn)行作差取絕對(duì)值,得到包含差值信息的圖像;
1.6圖像二值化:將包含差值信息的圖像進(jìn)行二值化,得到二值圖像;
1.7中值濾波:通過(guò)步驟1.6得到的二值圖像會(huì)有噪聲的出現(xiàn),經(jīng)過(guò)中值濾波將噪聲濾去;
1.8腐蝕和膨脹:在步驟1.7的基礎(chǔ)上進(jìn)行形態(tài)學(xué)的膨脹和腐蝕;
1.9清除小面積:由于金屬殘留物的面積擁有一定的范圍,在步驟1.8得到的圖像的基礎(chǔ)上清除掉圖像中不符合要求的小斑點(diǎn);
第二步、圖像信息分析和判斷
2.1圖像信息統(tǒng)計(jì):通過(guò)訪問(wèn)圖片像素,綜合統(tǒng)計(jì)在第一步得到的最終圖像里面包含的殘留物的面積信息和位置信息,并將金屬殘留物用黑框標(biāo)記在目標(biāo)圖像上;
2.2判斷輸出:通過(guò)金屬殘留物的面積信息判斷金屬殘留物是否存在,保存圖像并輸出PLC結(jié)果;如果有金屬殘留物的存在,則啟動(dòng)蜂鳴器;當(dāng)再次檢測(cè)沒(méi)有金屬殘留物后,進(jìn)行進(jìn)料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像作差的模具殘留物視覺(jué)檢測(cè)方法,其特征在于,所述1.3步驟中感興趣區(qū)域分割是人工分割,安裝裝置后通過(guò)人眼判斷模具在智能工業(yè)相機(jī)獲取圖像中的位置,選擇(x,y,x+Δx,y+Δy)進(jìn)行感興趣區(qū)域分割。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像作差的模具殘留物視覺(jué)檢測(cè)方法,其特征在于,所述1.6步驟中的圖像二值化時(shí),圖像進(jìn)行二值變換時(shí)的閾值70,即設(shè)信息圖像的像素點(diǎn)灰度值為m_gray,二值圖像的像素點(diǎn)的灰度值為gray,則:
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4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像作差的模具殘留物視覺(jué)檢測(cè)方法,其特征在于,所述1.7步驟的中值濾波的原理是把圖像中一點(diǎn)的值用該點(diǎn)的一個(gè)鄰域中各點(diǎn)值的中值代替,讓周?chē)南袼刂到咏恼鎸?shí)值,從而消除孤立的噪聲點(diǎn),所取的矩陣為3*3的矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像作差的模具殘留物視覺(jué)檢測(cè)方法,其特征在于,所述1.8步驟中形態(tài)學(xué)的腐蝕和膨脹選取的矩陣為3*3,腐蝕和膨脹的次數(shù)為兩次。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像作差的模具殘留物視覺(jué)檢測(cè)方法,其特征在于,所述1.9步驟中清除小面積時(shí),面積范圍選定為50個(gè)像素點(diǎn),小于的舍去。
7.一種基于圖像作差的模具殘留物視覺(jué)檢測(cè)裝置,適用于如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的基于圖像作差的模具殘留物視覺(jué)檢測(cè)方法,其特征在于,包括智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、金屬立柱、底座、橫向支架、梯形固定塊、PLC和蜂鳴器,其中智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)包括智能工業(yè)相機(jī)、紅色工業(yè)光源和win7計(jì)算機(jī);紅色工業(yè)光源水平設(shè)置在智能工業(yè)相機(jī)攝像端四周,兩者固定在橫向支架上;橫向支架固定在金屬立柱上,兩者可以在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)固定;金屬立柱固定在底座上,兩個(gè)梯形固定塊設(shè)置在底座的底面上,可以使裝置牢牢固定在沖壓機(jī)上;PLC分別和蜂鳴器、智能工業(yè)相機(jī)相連;PLC、智能工業(yè)相機(jī)與win7計(jì)算機(jī)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于圖像作差的模具殘留物視覺(jué)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述智能工業(yè)相機(jī)與橫向支架所成的角度為α,橫向支架與金屬立柱所成角度為β,通過(guò)旋轉(zhuǎn)改變?chǔ)拢怪悄芄I(yè)相機(jī)和模具中心點(diǎn)在一條直線上;然后通過(guò)改變?chǔ)粒怪悄芄I(yè)相機(jī)的鏡頭對(duì)準(zhǔn)模具中心點(diǎn),設(shè)橫向支架的長(zhǎng)度為h,金屬立柱高度為H,相機(jī)和底座的中心線的距離為x0,模具和金屬立柱所在垂直面距離為x1,模具長(zhǎng)度為x2:
(1)、求β:以模具中心點(diǎn)為原點(diǎn),在水平面上做二維坐標(biāo)系,通過(guò)測(cè)量得出金屬立柱所在點(diǎn)的縱坐標(biāo)為y0,則:
(2)、求α:可以得出:
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