基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测方法技术

本发明专利技术公开了基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测方法，旨在克服现有技术不能够自动检测汽车门锁装配尺寸是否符合要求的问题。所述的基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测方法步骤如下：1.系统标定：将像素尺寸对应到毫米尺寸；2.图像采集指令接收：传送装置传送汽车门锁，当光电传感器检测到汽车门锁后产生触发信号，信号经过处理，发送给计算机；3.采集图像：计算机控制传送装置控制器停止运动，同时触发A面相机捕捉抓拍，经过适当延时，触发B面相机抓拍，通过USB口将两幅图像输入到计算机内存；4.图像处理：对采集到的图像进行预处理、分割、匹配识别、测量，得到各检测尺寸；5.输出结果：输出检测结果，输出数据有汽车门锁编号，铆点尺寸，摇臂距离与三个螺纹孔的直径。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，旨在克服现有技术不能够自动检测汽车门锁装配尺寸是否符合要求的问题。所述的步骤如下：1.系统标定：将像素尺寸对应到毫米尺寸；2.图像采集指令接收：传送装置传送汽车门锁，当光电传感器检测到汽车门锁后产生触发信号，信号经过处理，发送给计算机；3.采集图像：计算机控制传送装置控制器停止运动，同时触发A面相机捕捉抓拍，经过适当延时，触发B面相机抓拍，通过USB口将两幅图像输入到计算机内存；4.图像处理：对采集到的图像进行预处理、分割、匹配识别、测量，得到各检测尺寸；5.输出结果：输出检测结果，输出数据有汽车门锁编号，铆点尺寸，摇臂距离与三个螺纹孔的直径。【专利说明】
本专利技术涉及一种汽车门锁检测方法，具体是一种。 技术背景 机器视觉技术的研究是从20世纪60年代中期从美国开始的，机器视觉运用预处理、边缘检测、轮廓线构成、对象建模与匹配等技术利用计算机代替人眼实现识别的功能，在机器视觉中，图像分割和匹配时关键步骤，图像分割指的是将数字图像细分为多个图像子区域的过程，图像匹配是指通过对图像内容、特征、纹理及灰度等的提取，找出图像间的对应关系、相似性和一致性，寻求相似图像目标的方法，随着技术的进步，机器视觉技术也从图像处理，图像分析向图像理解发展。 我国机器视觉技术起步晚，但是发展非常迅速，在工业无损检测，医疗仪器中应用越来越普遍，如铆钉自动检测、手术器械尺寸在线检测以及电子元件外形缺陷检测等。 作为汽车安全系统的重要组成部分，汽车门锁是汽车的重要组成部件，其功能的可靠性和稳定性将直接影响汽车整车的安全性，汽车门锁具有检测项目多，部分结构容易松散，铆点不稳定因素多等特点，国内很多生产厂商还停留在人工检测，效率低下且精度低，能够实现汽车门锁装配尺寸的自动检测，提醒工作人员将尺寸不合格的汽车门锁及时返修。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是解决现有技术不能自动检测汽车门锁装配尺寸是否符合要求的问题，提供了一种。 为了解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的:所述的步骤如下:1.系统标定:确定了相机工作距离之后就要进行系统标定，系统标定能够把汽车门锁装配图像的素尺寸转换为毫米尺寸，在程序中保存该比例关系；2.图像采集指令接收:传送装置传送汽车门锁，当光电传感器检测到汽车门锁后产生触发信号； 光电传感器触发信号，信号经过处理，降低电压，通过计算机数字I/O 口送入计算机；3.采集图像:当计算机有数字I/O发出的信号时，计算机控制传送装置驱动器停止运动，同时触发A面相机捕捉抓拍，获得门锁A面图像，经过适当延时，触发B面相机抓拍，获得门锁A面图像，通过计算机USB 口将两幅图像输入到计算机内存，并在计算机界面内显示；4.图像处理: 对采集到的汽车门锁A面图像，图像进行直方图均衡化图像增强与中值滤波，利用一种可变权系数的距离保持水平集图像分割算法对门锁摇臂进行分割，利用改进SIFT图像匹配算法对图像中的铆点初定位，利用Hough变换得到检测结果；对采集到的汽车门锁B面图像，图像进行直方图均衡化图像增强与中值滤波，利用改进SIFT图像匹配算法对图像中的三个螺纹孔初定位，利用Hough变换得到检测结果；5.输出结果:结果输出部分输出门锁检测数据，包括有汽车门锁编号、铆点尺寸、摇臂距离与三个螺纹孔的直径、合格品数量、不合格品数量、不合格警告，并保存到EXCEL表格中；其中:基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测系统利用检测时间和门锁型号对汽车门锁进行编号；铆点尺寸是指门锁A面铆接点处的最大直径；摇臂距离是指门锁A面摇臂最外边缘切线与外伸部分中线相对于底座的距离；三个螺纹孔径是指门锁B面三个螺纹孔的外边缘直径；基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测系统每检测一个合格件合格品数量增加1，否贝U，不合格品数量增加1，并提供清零功能；当检测到尺寸不符合生产要求时，在屏幕上提示不合格；保存几项信息到EXCEL表格中，供后期查验；技术方案中所述的一种可变权系数的距离保持水平集图像分割算法是指:在传统水平集演化过程中，让水平集函数的外部能量泛函权系数成为可变的量，该可变权系数基于图像统计信息，从而使水平集演化收敛更快，该算法能够自适应地提取汽车门锁图像摇臂的复杂弱边界。 技术方案中所述的改进SIFT图像匹配算法是指:(O尺度空间的建立与特征点的定位与原SIFT图像匹配算法相同；(2)生成特征描述子:找出特征点后，采用Sff5iStr圆形窗体统计特征点邻域范围内的12个梯度方向，窗口半径为4Λτ，形成12维的特征向量，该特征向量用于表征该特征点，为保证光照不变性，规一化该12维特征向量，为了在匹配过程中保证算法旋转不变性，查找特征向量中最大的梯度方向，置最大统计方向于最前面；(3)自适应匹配:为了能够寻找到最优的距离比阈值，算法思想是从0.8开始，逐渐减小阈值T,通过配准率评价该阈值的优劣，找到最佳距离比阈值，配准率被定义为准确匹配点数量和匹配点数量总和之间的比值。 与现有技术相比，本专利技术的有益结果是:1.目前几乎所有的汽车门锁装配车间对于装配尺寸的检测都还是人工肉眼测量，采用本专利技术所述的能够减少工人的劳动强度，提高检测效率；2.由于本专利技术所述的是非接触的测量，属于无损检测，因此不必对生产线进行太大的改变就能够实现安装，适应性好；3.基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测系统采用工业控制计算机、工业相机与工业镜头等适用于工业场所的器件，由于他们能够适应各种恶劣的工况，抗干扰，因此本专利技术利于应用于工业现场的在线检测；4.本专利技术所述的距离保持水平集图像分割算法和改进SIFT的图像匹配算法，算法改进效果明显，能够适应汽车门锁装配车间环境，用于汽车门锁自动检测；5.本专利技术所述的基于机器试卷的汽车门锁装配尺寸检测方法允许光照不均或噪声。 【专利附图】【附图说明】 下面结合附图对本专利技术作进一步说明:图1为实施本专利技术所述的所采用的机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测系统的结构原理示意图；图2为装入基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测系统中的程序框图；图3为基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测系统中图像采集、处理与识别流程图；图4为本专利技术所述的基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测系统图像采集方法流程框图；图5为本专利技术所述的基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测系统中改进SIFT图像匹配算法流程图；图中:1、传送装置，2、计算机，3、A面相机，4、A面光源，5、光电传感器，6、汽车门锁，7、工作台，8、B面相机，9、B面光源。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术做详细描述:本专利技术就是利用机器视觉的理论，提供了，该方法应用于汽车门锁装配尺寸的检测，该方法所采用的基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸系统可以自动检测汽车门锁装配尺寸是否合格，如果尺寸合格则进入下一道工序，否则，提醒工作人员及时剔除。 本专利技术所采用的基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测系统。 参阅图1，本专利技术所述的基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测系统主要有传动装置1、计算机2、摄像机、相机(A面相机3和B面相机8)、光源(A面光源4和B面光源9)、光电传感器5与工作台7 ；传动装置I选用直流电机控制的皮带传动，能够通过计算机D1 (数字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测方法，其特征在于，所述的基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测方法的步骤如下：1）系统标定：确定了相机工作距离之后就要进行系统标定，系统标定能够把汽车门锁装配图像的素尺寸转换为毫米尺寸，在程序中保存该比例关系；2）图像采集指令接收：（1）传送装置传送汽车门锁，当光电传感器检测到汽车门锁后产生触发信号；（2）光电传感器触发信号信号经过处理，降低电压，通过计算机数字I/O口送入计算机；3）采集图像：当计算机有数字I/O发出的信号时，计算机控制传送装置驱动器停止运动，同时触发A面相机捕捉抓拍，获得门锁A面图像，经过适当延时，触发B面相机抓拍，获得门锁A面图像，通过计算机USB口将两幅图像输入到计算机内存，并在计算机界面内显示；4）图像处理：（1）对采集到的汽车门锁A面图像图像进行直方图均衡化图像增强与中值滤波，利用一种可变权系数的距离保持水平集图像分割算法对门锁摇臂进行分割，利用改进SIFT图像匹配算法对图像中的铆点初定位， 利用Hough变换得到检测结果；（2）对采集到的汽车门锁B面图像图像进行直方图均衡化图像增强与中值滤波，利用改进SIFT图像匹配算法对图像中的三个螺纹孔初定位， 利用Hough变换得到检测结果；5）输出结果：结果输出部分输出门锁检测数据，包括有汽车门锁编号、铆点尺寸、摇臂距离与三个螺纹孔的直径、合格品数量、不合格品数量、不合格警告，并保存到EXCEL表格中；基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测系统利用检测时间和门锁型号对汽车门锁进行编号；   铆点尺寸是指门锁A面铆接点处的最大直径；摇臂距离是指门锁A面摇臂最外边缘切线与外伸部分中线相对于底座的距离；三个螺纹孔径是指门锁B面三个螺纹孔的外边缘直径；基于机器视觉的汽车门锁装配尺寸检测系统每检测一个合格件合格品数量增加1，否则，不合格品数量增加1个，并提供清零功能；当检测到尺寸不符合生产要求时，在屏幕上提示不合格；保存几项信息到EXCEL表格中，供后期查验。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑶，尤丽华，吴静静，安伟，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32