明被檢鏡片夾持裝置示意圖；所述被檢鏡片夾持裝置15由單片機(jī) 控制器4、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器5、步進(jìn)電機(jī)6、雙向直線絲杠7和鏡片夾爪8組成，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū) 動器5用于為步進(jìn)電機(jī)6提供驅(qū)動信號；步進(jìn)電機(jī)6與雙向直線絲杠7連接，用于提供雙向直 線絲杠7的驅(qū)動力;雙向直線絲杠7用于帶動鏡片夾爪8移動，其單邊運(yùn)動自由度2 10cm;鏡 片夾爪8安裝固定于雙向直線絲杜7,用于支撐被檢鏡片9。
[0016] 由圖3知，是本發(fā)明檢測裝置中測控系統(tǒng)的示意圖；所述單片機(jī)控制器4與主控制 器1采用串口相連，并通過I/O口與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器5相連，用于步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動6信號;主控制 器1向單片機(jī)控制器4發(fā)送電機(jī)控制命令，同時(shí)通過數(shù)據(jù)線獲取工業(yè)相機(jī)14所拍攝數(shù)字圖 像，并結(jié)合數(shù)字圖像處理方法實(shí)現(xiàn)對被檢鏡片9品質(zhì)的判斷。
[0017] 由圖4知，是本發(fā)明數(shù)字圖像處理流程圖；一種鏡片面狀疵病數(shù)字圖像處理檢測方 法，主要包括圖像分割、孔洞填充、形態(tài)學(xué)腐蝕、區(qū)域篩選、灰度特征提取和鏡片品質(zhì)判斷； 所述圖像分割采用區(qū)域生長方法對被檢鏡片投影圖像初步提取，采用被檢鏡片投影圖 像中心為種子點(diǎn)，以區(qū)域灰度平均值為約束條件進(jìn)行區(qū)域生長處理，當(dāng)沒有像素滿足歸入 條件時(shí)停止區(qū)域生長； 所述孔洞填充提取圖像分割所得區(qū)域內(nèi)所有輪廓，并將所有內(nèi)輪廓進(jìn)行填充處理，以 填補(bǔ)由于面狀缺陷所產(chǎn)生的漏分割區(qū)域； 所述形態(tài)學(xué)腐蝕是針對孔洞填充區(qū)域進(jìn)行邊緣腐蝕，去除由于光照產(chǎn)生的邊緣模糊區(qū) 域； 所述區(qū)域篩選是采用區(qū)域圓形度和面積為約束條件對所腐蝕后的區(qū)域進(jìn)一步篩選感 興趣區(qū)域，以防止無被檢鏡片時(shí)的誤識別； 所述灰度特征提取是計(jì)算感興趣區(qū)域灰度共生矩陣，并提取熵、相關(guān)性、同質(zhì)性和對比 度等用于描述所拍攝鏡片投影圖像的紋理特征； 所述鏡片品質(zhì)判斷是指根據(jù)前期所建立品質(zhì)數(shù)據(jù)庫信息，對比熵、相關(guān)性、同質(zhì)性和對 比度等參數(shù)實(shí)現(xiàn)對鏡片品質(zhì)判斷。
[0018] 實(shí)施例1: 如圖5所示，一種鏡片面狀疵病數(shù)字圖像處理檢測方法，萁步驟是： (1) 、通過主控制器1軟件系統(tǒng)設(shè)置鏡片參數(shù)，包括被檢鏡片9類型和尺寸； (2) 、軟件系統(tǒng)通過配置文件讀取當(dāng)前所設(shè)置的尺寸和類型信息； (3) 、主控制器1通過串口通訊方式向單片機(jī)控制器4發(fā)送雙向直線絲杠7所需運(yùn)行方向 和距離信息以及舵機(jī)10運(yùn)行情況； (4) 、單片機(jī)控制器4通過I/O 口向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器5發(fā)送方向信號和脈沖信號，并向舵 機(jī)10發(fā)送角度運(yùn)行信號； (5) 、通過工業(yè)相機(jī)14采集被檢鏡片9投影至成像光屏13上的原始圖像； (6) 、對所采集的原始圖像進(jìn)行數(shù)字圖像處理與分析，計(jì)算投影圖像表面的灰度共生矩 陣，并提取表征紋理信息的熵、相關(guān)性、同質(zhì)性和對比度等參數(shù)； (7) 根據(jù)前期所建分類模型數(shù)據(jù)庫(部分特征統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示），對比當(dāng)前被檢鏡片 9投影圖像的特征參數(shù)，并對鏡片疵病情況進(jìn)行判斷。
[0019] 表1為本發(fā)明部分鏡片所提取特征參數(shù)。
[0020] 表1:
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鏡片面狀疵病自動檢測裝置，由主控制器(1)、暗室柜(2)、光源(3)、放大鏡片支 架裝置、放大鏡片（12)、成像光屏（13)和工業(yè)相機(jī)（14)、被檢鏡片夾持裝置（15)組成;所述 被檢鏡片夾持裝置（15)由單片機(jī)控制器(4)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器(5)、步進(jìn)電機(jī)(6)、雙向直線 絲杠(7)和鏡片夾爪(8)組成，被檢鏡片夾持裝置（15)安裝于暗室柜(2)內(nèi)，使被檢鏡片(9) 平面與光源(3)光軸呈垂直狀態(tài)，其特征在于:所述的主控制器（1)通過串口向單片機(jī)控制 器(4)發(fā)送步進(jìn)電機(jī)(6)控制命令，同時(shí)通過數(shù)據(jù)線獲取工業(yè)相機(jī)（14)所拍攝數(shù)字圖像，結(jié) 合數(shù)字圖像處理方法實(shí)現(xiàn)對被檢鏡片(9 )品質(zhì)的判斷。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鏡片面狀疵病自動檢測裝置，其特征在于:所述的暗室柜 (2)為一框架結(jié)構(gòu)，用于提供機(jī)器視覺檢測環(huán)境，隔離外界環(huán)境光干擾;所述光源(3)安裝于 暗室柜(2)頂部，其光軸與被檢鏡片(9)和放大鏡片（12)中心位于同一垂直線，且距離被檢 鏡片（9)物理尺寸2 40cm〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鏡片面狀疵病自動檢測裝置，其特征在于:所述的單片機(jī) 控制器(4)與主控制器（1)采用串口相連，并通過I/O口通過步進(jìn)電機(jī)(6)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器 (5)相連，步進(jìn)電機(jī)(6)再與雙向直線絲杠(7)連接，鏡片夾爪(8)安裝固定于雙向直線絲杠 (7)上，用于支撐被檢鏡片(9)，所述的雙向直線絲杠(7)帶動鏡片夾爪(8)移動，其單邊運(yùn)動 自由度2 10cm〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鏡片面狀疵病自動檢測裝置，其特征在于:所述放大鏡片 支架裝置由舵機(jī)（10)、放大鏡片支架（11)和放大鏡片（12)組成，安裝在被檢鏡片夾持裝置 (15)的正下方，使被檢鏡片(9)與放大鏡片（12)中心位于同一垂直，所述舵機(jī)(10)與單片機(jī) 控制器(4)通過I/O 口連接，根據(jù)鏡片類型改變其轉(zhuǎn)動角度，所述放大鏡片支架（11)為一圓 環(huán)，并設(shè)置有臺階結(jié)構(gòu)，使放大鏡片（12)緊密放置于放大鏡片支架(11)臺階上。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鏡片面狀疵病自動檢測裝置，其特征在于:所述的成像光 屏（13)為一白色成像平面，位于被檢鏡片(9)正下方，其面積大于被檢鏡片(9)的投影圖像。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鏡片面狀疵病自動檢測裝置，其特征在于:所述的工業(yè)相 機(jī)(14)安裝在被檢鏡片(9)的側(cè)面，通過數(shù)據(jù)線與主控制器(1)相連。7. -種如權(quán)利要求1所述的鏡片面狀疵病自動檢測的方法，包括以下步驟：其特征在 于： 1) 、圖像分割:對被檢鏡片(9)投影圖像進(jìn)行初步提取，采用被檢鏡片(9)投影圖像中心 為種子點(diǎn)，以區(qū)域灰度平均值為約束條件進(jìn)行區(qū)域生長處理，當(dāng)沒有像素滿足歸入條件時(shí) 停止區(qū)域生長； 2) 、孔洞填充:將圖像分割所得區(qū)域內(nèi)所有的輪廓，進(jìn)行填充處理，以填補(bǔ)由于面狀缺 陷所產(chǎn)生的漏分割區(qū)域； 3) 、區(qū)域篩選:采用區(qū)域圓形度和面積為約束條件對所填充區(qū)域進(jìn)一步篩選感興趣區(qū) 域，以防止無被檢鏡片時(shí)的誤識別； 4) 、灰度特征提取:計(jì)算感興趣區(qū)域灰度共生矩陣，并提取熵、相關(guān)性、同質(zhì)性和方差， 用于描述所拍攝鏡片投影圖像的紋理特征； 5) 、鏡片品質(zhì)判斷:根據(jù)前期所建立品質(zhì)數(shù)據(jù)庫信息，對比熵、相關(guān)性、同質(zhì)性和方差參 數(shù)，實(shí)現(xiàn)對鏡片品質(zhì)判斷。
【專利摘要】一種鏡片面狀疵病自動檢測裝置及方法，由主控制器（1）、暗室柜（2）、光源（3）、放大鏡片支架裝置（11）、放大鏡片（12）、成像光屏（13）和工業(yè)相機(jī)（14）、被檢鏡片夾持裝置（15）組成；被檢鏡片夾持裝置（15）安裝于暗室柜（2）內(nèi)，使被檢鏡片（9）平面與光源（3）光軸呈垂直狀態(tài)，其特征在于：所述的主控制器（1）通過串口向單片機(jī)控制器（4）發(fā)送步進(jìn)電機(jī)（6）控制命令，同時(shí)通過數(shù)據(jù)線獲取工業(yè)相機(jī)（14）所拍攝數(shù)字圖像，結(jié)合數(shù)字圖像處理方法實(shí)現(xiàn)對被檢鏡片（9）品質(zhì)的判斷。本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)對鏡片面狀疵病的快速、自動檢測，極大的提高了鏡片檢測的準(zhǔn)確率和效率，可推動鏡片檢測的智能化發(fā)展。
【IPC分類】G01N21/958
【公開號】CN105606629
【申請?zhí)枴緾N201610174582
【發(fā)明人】張志平
【申請人】丹陽市精通眼鏡技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)中心有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年3月25日