一种基于机器视觉的五金件形状识别系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于机器视觉的五金件形状识别系统，包括图像采集模块、图像识别模块和需要进行图像采集的五金器件，所述五金器件为金属件，颜色为白色，将五金器件放置于一背景颜色为黑色的背景板上，在该背景板的背面设置一工业相机，该工业相机的头部安装12cm x 12cm视场的镜头，安装完成后的工业相机安装于一可全方位转动的支架上，所述工业相机一端采集的图像通过另一端连接的工控机进行识别；本实用新型专利技术采用面光源从金属的下面往上打光的方式，有效解决金属表面纹理、反光强带来的困难的硬件方案，可充分提取出描述复杂形状的特征，实现快速准确识别复杂的形状，对图像噪声、微小形变、形状旋转具有鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的五金件形状识别系统
本技术涉及一种基于机器视觉的五金件形状识别系统。
技术介绍
五金行业上生产的五金器件的种类繁多、数量大、形状复杂，对五金器件的快速准 确识别的需求越来越大。因为五金器件的形状复杂、数量大、且具有反光的特性，使得对五 金器件的快速准确识别非常困难。目前行业上对五金器件的识别技术现状：在打光方式上 普遍采用环形光源或者条形光源打光，无法应对金属表面纹理变化大、反光强的特性。 在识别技术上主要采用模板识别的方法，及利用物体的长宽比、像素面积、周长及 物体轮廓等简单的特征，只能识别出简单的形状，根本无法识别大量的复杂形状，而且对噪 声、微小形变、形状旋转敏感，识别速度慢，无法达到对五金器件快速准确识别的要求。 因而，目前在工业生产线上还是依靠人工区分各种五金器件，生产效率低下。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种实现快速准确识别复杂的形状，对图 像噪声、微小形变、形状旋转具有鲁棒性的基于机器视觉的五金件形状识别系统。 本技术是通过以下技术方案来实现的：一种基于机器视觉的五金件形状识别 系统，包括图像采集模块、图像识别模块和需要进行图像采集的五金器件，所述五金器件为 金属件，颜色为白色，将五金器件放置于一背景颜色为黑色的背景板上，在该背景板的背面 设置一黑白色彩、752 X 480的分辨率、帧率60pfs、像元尺寸为6·0μπι X 6·0μπι的工业相 机，该工业相机的头部安装12cmX 12cm视场的镜头，安装完成后的工业相机安装于一可全 方位转动的支架上，所述工业相机一端采集的图像通过另一端连接的工控机进行识别。 作为优选的技术方案，所述图像识别模块包括显示器和一工控机。 作为优选的技术方案，所述工业相机上设置有用于数据传输用的USB接口，通过 该USB接口将图像传输给工控机。 作为优选的技术方案，所述工控机型号为SMB-A21工控机。 作为优选的技术方案，所述支架包括一底座，及安装于底座中间的支撑杆，所述支 撑杆上套装有一升降块，升降块通过螺丝螺母与支撑杆间锁紧，所述升降块的一端设置一 连接套筒，工业相机安装于该连接套筒内，工业相机的镜头面朝正上端，所述支撑杆的顶部 设有一中间成空心结构的铁框，铁框一端与支撑杆间焊接，背景板安装于该铁框中间处，铁 框下端正对工业相机镜头。 本技术的有益效果是：本技术采用面光源从金属的下面往上打光的方 式，有效解决金属表面纹理、反光强带来的困难的硬件方案，可充分提取出描述复杂形状的 特征，实现快速准确识别复杂的形状，对图像噪声、微小形变、形状旋转具有鲁棒性。 【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本技术硬件方面的系统方框图； 图2为本实用的支架的结构示意图。 【具体实施方式】 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。 本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙 述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只 是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。 如图1所示，本技术的一种基于机器视觉的五金件形状识别系统，包括图像 采集模块、图像识别模块和需要进行图像采集的五金器件，所述五金器件为金属件，颜色为 白色，将五金器件放置于一背景颜色为黑色的背景板上，在该背景板的背面设置一黑白色 彩、752 X 480的分辨率、帧率60pfs、像元尺寸为6·0μπι X 6·0μπι的工业相机，该工业相 机的头部安装12cm X 12cm视场的镜头，安装完成后的工业相机安装于一可全方位转动的 支架上，所述工业相机一端采集的图像通过另一端连接的工控机进行识别。 作为优选的实施方式，图像识别模块包括显示器和一工控机。 作为优选的实施方式，工业相机上设置有用于数据传输用的USB接口，通过该USB 接口将图像传输给工控机。 作为优选的实施方式，工控机型号为SMB-A21工控机。 作为优选的实施方式，支架包括一底座1，及安装于底座1中间的支撑杆2,所述支 撑杆2上套装有一升降块6,升降块6通过螺丝螺母3与支撑杆2间锁紧，所述升降块6的 一端设置一连接套筒5,工业相机安装于该连接套筒5内，工业相机的镜头面朝正上端，所 述支撑杆2的顶部设有一中间成空心结构的铁框4,铁框4 一端与支撑杆2间焊接，背景板 安装于该铁框4中间处，铁框4下端正对工业相机镜头。 其中，为了更好的对图像进行提取及清晰化图像，现采用以下方法：首先对图像取 反，使图像背景为黑色、金属为白色，再用大律法算法（OTSU)对采集的图像进行二值化，使 金属的形状完全清晰化，突出了金属的形状特征； 采用基于区域的角半径变换（ART)的方法对图像提取12 X 5维的特征向量，分为 6个步骤，如下： 基于区域的角半径变换（ART)是定义在极坐标下的一个单位圆内的二维复变换 [1° ]，是一种正交变换，对噪声具有鲁棒性，其变换的系数定义如下： 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机器视觉的五金件形状识别系统，其特征在于：包括图像采集模块、图像识别模块和需要进行图像采集的五金器件，所述五金器件为金属件，颜色为白色，将五金器件放置于一背景颜色为黑色的背景板上，在该背景板的背面设置一黑白色彩、752 x 480的分辨率、帧率60pfs、像元尺寸为6.0μm x6.0μm的工业相机，该工业相机的头部安装12cm x 12cm视场的镜头，安装完成后的工业相机安装于一可全方位转动的支架上，所述工业相机一端采集的图像通过另一端连接的工控机进行识别。

【技术特征摘要】
1. 一种基于机器视觉的五金件形状识别系统，其特征在于：包括图像采集模块、图像 识别模块和需要进行图像采集的五金器件，所述五金器件为金属件，颜色为白色，将五金器 件放置于一背景颜色为黑色的背景板上，在该背景板的背面设置一黑白色彩、752 X 480的 分辨率、峽率60pfs、像元尺寸为6. 0 y m x6. 0 y m的工业相机，该工业相机的头部安装12cm X 12cm视场的镜头，安装完成后的工业相机安装于一可全方位转动的支架上，所述工业相 机一端采集的图像通过另一端连接的工控机进行识别。2. 根据权利要求1所述的基于机器视觉的五金件形状识别系统，其特征在于；所述图 像识别模块包括显示器和一工控机。3. 根据权利要求1所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李保俊，林龙心，
申请(专利权)人：广州伊索自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44