工件检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种工件检测方法和装置，该方法包括：对工件的第一检测图进行抽样得到第二检测图，并对工件所对应的第一参考图进行抽样得到第二参考图；以第一角度对第二检测图进行多次旋转，在每次旋转后，将当前旋转后的第二检测图与第二参考图相减，得到差值，直至得到的差值为第一最小差值，将得到第一最小差值时对第二检测图旋转的总角度确定为第一角度偏差值；基于第一角度偏差值以及预定的角度误差得到旋转角度范围；在该范围内以第二角度对第一检测图进行多次旋转，在每次旋转后，将当前旋转后的第一检测图与第一参考图相减，得到差值，直至差值为第二最小差值，并将得到第二最小差值时对第一检测图旋转的总角度确定为第二角度偏差值。

Workpiece detecting method and device

The invention discloses a workpiece detection method and device. The method includes: a first detection map of the workpiece through the sampling second detection map, and of the corresponding first reference map sampling second reference map; in the first of the second detection times in each rotation, rotation, rotation of the current after the second and second detection map reference image subtraction, difference, until the difference is the first minimum difference, will be the first of second minimum difference detection map rotation angle always identified as the first angle deviation; from the angle range value and a predetermined angle error from the first angle deviation in this range; in second of the first detection of multiple rotation in each rotation, the rotation of the first detection map and the first reference image subtraction, get The difference is second the minimum difference, and the total angle of rotation of the first detection chart is determined to be a second angle deviation value when the minimum difference of the second is obtained.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理领域，并且特别地，涉及一种工件检测方法和装置。
技术介绍
工件定位算法是一种常用算法。该算法的目的是要确定工件的位置偏移、角度偏移等信息，以便基于这些信息对工件进行后续处理。目前，工件定位算法已经在机器人抓取物件、机器视觉等多个领域中广泛应用，成为了对工件进行检测和测量的主要手段之一。在一些对于精度要求较高的检测和测量场景中，对于工件的定位也提出了更高的要求。为了提高检测精度，目前已经提出了多种的检测方法。例如，在申请号为201310509532.3、名称为“一种基于CCD的高精度测量方法”的专利中，就公开了对工件进行检测的方案。该方案建立了一个基于机器视觉的机械零件检测模型，该模型综合运用了摄像机标定、亚像素边缘轮廓提取和基于形状的模板匹配技术。在该专利所公开的方案中，首先根据摄像机成像模型，对相机进行内外部参数标定，根据内部参数校正畸变图像。然后，定位被测物，区分其上下边缘并提取上表面的亚像素边缘，导入CAD数据模型，采用基于形状的模板匹配方法匹配被测物。最后将轮廓距离作为误差的度量。该专利所公开的方案虽然具有较高的检测精度，但是运算量很大、检测速度较慢、且复杂度较高，因此无法适用于对检测速度有较高要求的场景中，例如，该专利公开的方案很难应用于在线检测。此外，在申请号为201210227659.1、名称为“基于图像边界极坐标化离散序列的角度识别方法”的专利中，公开了一种专门用于识别角度的方案。该方案首先求取目标图像的边界离散序列，之后将目标图像的边界离散序列与模板图像的边界离散序列以第二决策的方式进行粗匹配，得到转角的粗匹配结果；最后，在上一步基础上，通过第三决策，求得目标图像相对于模板图像的精确转角。通过先进行粗匹配之后进行精确匹配，该专利所公开的方案能够在一定程度上减小运算量。但是，该专利在将旋转后的图像与模板图像进行粗匹配和精确匹配时，所采用的方案是建立相应的匹配评价函数对旋转后的图像进行计算。这种采用函数进行计算来完成匹配的方案依然具有较大的运算量，处理效率较低，计算过程较为复杂，不易于实现。另外，对于边界不明显的工件，该专利的检测准确率将明显降低。针对相关技术中工件检测的运算量大、过程复杂、不易实现、以及不能适用所有工件的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的上述问题，本专利技术提出一种工件检测方法和装置，能够减少运算量、降低复杂度和实现的难度，同时可以适用于各种工件。根据本专利技术的一个方面，提供了一种工件检测方法。根据本专利技术的工件检测方法包括：对待检测的工件的第一检测图进行抽样，得到第二检测图，并对工件所对应的第一参考图进行抽样，得到第二参考图，其中，第一检测图由对待检测的工件进行拍照得到；以预定的第一角度对第二检测图进行多次旋转，在每次旋转后，将当前旋转后的第二检测图与第二参考图相减，得到差值，直至得到的差值为第一最小差值，将得到第一最小差值时对第二检测图旋转的总角度确定为第一角度偏差值；基于第一角度偏差值以及预定的角度误差，得到旋转角度范围；在旋转角度范围内以第二角度对第一检测图进行多次旋转，在每次旋转后，将当前旋转后的第一检测图与第一参考图相减，得到差值，直至得到的差值为第二最小差值，并将得到第二最小差值时对第一检测图旋转的总角度确定为第二角度偏差值。在一个实施例中，在对第一检测图和第一参考图进行抽样之前，根据本专利技术的工件检测方法可以进一步包括：确定第一检测图中工件的尺寸参数，将确定的尺寸参数与预先保存的多个参考图中工件的尺寸参数进行比对；将多个参考图中工件的尺寸参数与第一检测图中工件的尺寸参数相匹配的参考图确定为工件所对应的第一参考图。进一步地，在确定第一检测图中工件的尺寸参数之前，根据本专利技术的工件检测方法可以进一步包括：确定第一检测图和多个参考图中的每一个所包含的工件数量；在第一检测图所包含的工件数量或所确定的参考图所包含的工件数量为多个的情况下，停止后续处理。此外，在确定第一检测图中工件的尺寸参数时，可以确定第一检测图中工件的最小外接矩形或最大内接矩形的尺寸参数；并且，将确定的尺寸参数与预先保存的多个参考图中工件的尺寸参数进行比对包括：将第一检测图中工件的最小外接矩形或最大内接矩形的尺寸参数、与多个检测图中所包含工件的最小外接矩形或最大内接矩形的尺寸参数进行比较。此外，在一个实施例中，在对第一检测图旋转之前，根据本专利技术的工件检测方法进一步包括：基于第一检测图建立第一坐标系，并基于第一参考图建立第二坐标系，第一检测图和第一参考图与各自坐标系中原点的相对位置关系相同；确定第一检测图中工件的质心在第一坐标系中的位置作为第一位置，并确定第一参考图中工件的质心在第二坐标系中的位置作为第二位置；根据第一位置和第二位置之间的位置差确定平移量，并根据平移量对第一检测图进行平移，使第一检测图中工件的质心在第一坐标系中的第一位置与第一参考图中工件的质心在第二坐标系中的第二位置相同；并且，在对第一参考图进行旋转之前，工件检测方法进一步包括：根据平移量对第一检测图进行平移。进一步地，根据本专利技术的工件检测方法可以进一步包括：根据平移量和/或第二角度偏差值，对第一检测图进行旋转和平移，将经旋转和/或平移后的第一检测图与第一参考图进行比对，确定第一检测图中工件的质量；和/或根据平移量和/或第二角度偏差值拾取工件。此外，在对第一检测图进行多次旋转之前，根据本专利技术的工件检测方法可以进一步包括：对第一检测图和第一参考图进行插值。可选地，对第一检测图和第一参考图进行插值可以包括：通过亚像素边缘定位方法对第一检测图和第一参考图中工件的边缘进行定位，并根据定位的边缘进行插值。此外，上述第一角度可以大于第二角度。此外，上述第一检测图和第一参考图可以均为二值化处理后的图像。根据本专利技术的另一方面，提供了一种工件检测装置。根据本专利技术的工件检测装置包括：抽样模块，用于对待检测的工件的第一检测图进行抽样，得到第二检测图，并对工件所对应的第一参考图进行抽样，得到第二参考图，其中，第一检测图由对待检测的工件进行拍照得到；第一处理模块，用于以预定的第一角度对第二检测图进行多次旋转，在每次旋转后，将当前旋转后的第二检测图与第二参考图相减，得到差值，直至得到的差值为第一最小差值，将得到第一最小差值时对第二检测图旋转的总角度确定为第一角度偏差值；范围确定模块，基于第一角度偏差值以及预定的角度误差，得到旋转角度范围；第二处理模块，用于在旋转角度范围内以第二角度对第一检测图进行多次旋转，在每次旋转后，将当前旋转后的第一检测图与第一参考图相减，得到差值，直至得到的差值为第二最小差值，并将得到第二最小差值时对第一检测图旋转的总角度确定为第二角度偏差值。根据本专利技术的工件检测装置可以进一步包括：尺寸比对模块，用于在抽样模块对第一检测图和第一参考图进行抽样之前，确定第一检测图中工件的尺寸参数，将确定的尺寸参数与预先保存的多个参考图中工件的尺寸参数进行比对；图像确定模块，用于将多个参考图中工件的尺寸参数与第一检测图中工件的尺寸参数相匹配的参考图确定为工件所对应的第一参考图。进一步而言，根据本专利技术的工件检测装置还可以包括：工件数量确定模块，用于在尺寸比对模块确定第一检测图中工件的尺寸参数之前，确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工件检测方法，其特征在于，包括：对待检测的工件的第一检测图进行抽样，得到第二检测图，并对所述工件所对应的第一参考图进行抽样，得到第二参考图，其中，所述第一检测图由对所述待检测的工件进行拍照得到；以预定的第一角度对所述第二检测图进行多次旋转，在每次旋转后，将当前旋转后的第二检测图与所述第二参考图相减，得到差值，直至得到的差值为第一最小差值，将得到所述第一最小差值时对所述第二检测图旋转的总角度确定为第一角度偏差值；基于所述第一角度偏差值以及预定的角度误差，得到旋转角度范围；在所述旋转角度范围内以第二角度对所述第一检测图进行多次旋转，在每次旋转后，将当前旋转后的第一检测图与所述第一参考图相减，得到差值，直至得到的差值为第二最小差值，并将得到所述第二最小差值时对所述第一检测图旋转的总角度确定为第二角度偏差值。

【技术特征摘要】
1.一种工件检测方法，其特征在于，包括：对待检测的工件的第一检测图进行抽样，得到第二检测图，并对所述工件所对应的第一参考图进行抽样，得到第二参考图，其中，所述第一检测图由对所述待检测的工件进行拍照得到；以预定的第一角度对所述第二检测图进行多次旋转，在每次旋转后，将当前旋转后的第二检测图与所述第二参考图相减，得到差值，直至得到的差值为第一最小差值，将得到所述第一最小差值时对所述第二检测图旋转的总角度确定为第一角度偏差值；基于所述第一角度偏差值以及预定的角度误差，得到旋转角度范围；在所述旋转角度范围内以第二角度对所述第一检测图进行多次旋转，在每次旋转后，将当前旋转后的第一检测图与所述第一参考图相减，得到差值，直至得到的差值为第二最小差值，并将得到所述第二最小差值时对所述第一检测图旋转的总角度确定为第二角度偏差值。2.根据权利要求1所述的工件检测方法，其特征在于，在对所述第一检测图和所述第一参考图进行抽样之前，所述工件检测方法进一步包括：确定所述第一检测图中工件的尺寸参数，将确定的所述尺寸参数与预先保存的多个参考图中工件的尺寸参数进行比对；将所述多个参考图中工件的尺寸参数与所述第一检测图中工件的尺寸参数相匹配的参考图确定为所述工件所对应的所述第一参考图。3.根据权利要求2所述的工件检测方法，其特征在于，在确定所述第一检测图中所述工件的尺寸参数之前，所述工件检测方法进一步包括：确定所述第一检测图和所述多个参考图中的每一个所包含的工件数量；在所述第一检测图所包含的工件数量或所确定的所述参考图所包含的工件数量为多个的情况下，停止后续处理。4.根据权利要求2所述的工件检测方法，其特征在于，确定所述第一检测图中所述工件的尺寸参数包括：确定所述第一检测图中工件的最小外接矩形或最大内接矩形的尺寸参数；并且，将确定的所述尺寸参数与预先保存的多个参考图中工件的尺寸参数进行比对包括：将所述第一检测图中所述工件的最小外接矩形或最大内接矩形的尺寸参数、与所述多个检测图中所包含工件的最小外接矩形或最大内接矩形的尺寸参数进行比较。5.根据权利要求1所述的工件检测方法，其特征在于，在对所述第一检测图旋转之前，所述工件检测方法进一步包括：基于所述第一检测图建立第一坐标系，并基于所述第一参考图建立第二坐标系，所述第一检测图和所述第一参考图与各自坐标系中原点的相对位置关系相同；确定所述第一检测图中工件的质心在所述第一坐标系中的位置作为第一位置，并确定所述第一参考图中工件的质心在所述第二坐标系中的位置作为第二位置；根据所述第一位置和所述第二位置之间的位置差确定平移量，并根据所述平移量对所述第一检测图进行平移，使所述第一检测图中工件的质心在第一坐标系中的第一位置与所述第一参考图中工件的质心在第二坐标系中的第二位置相同；并且，在对所述第一参考图进行旋转之前，所述工件检测方法进一步包括：根据所述平移量对所述第一检测图进行平移。6.根据权利要求5所述的工件检测方法，其特征在于，进一步包括：根据所述平移量和/或所述第二角度偏差值，对所述第一检测图进行旋转和平移，将经旋转和/或平移后的第一检测图与所述第一参考图进行比对，确定所述第一检测图中所述工件的质量；和/或根据所述平移量和/或所述第二角度偏差值拾取所述工件。7.根据权利要求1所述的工件检测方法，其特征在于，在对所述第一检测图进行多次旋转之前，所述工件检测方法进一步包括：对所述第一检测图和所述第一参考图进行插值。8.根据权利要求7所述的工件检测方法，其特征在于，对所述第一检测图和所述第一参考图进行插值包括：通过亚像素边缘定位方法对所述第一检测图和所述第一参考图中工件的边缘进行定位，并根据定位的边缘进行插值。9.根据权利要求1至8中任一项所述的工件检测方法，其特征在于，所述第一角度大于所述第二角度。10.根据权利要求1至8中任一项所述的工件检测方法，其特征在于，所述第一检测图和所述第一参考图均为二值化处理后的图像。11.一种工件检测装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭华，叶岗，蒋鑫巍，
申请(专利权)人：宁波舜宇智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33