采用机器视觉实现钢带冲孔加工检测的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种采用机器视觉实现钢带冲孔加工检测的方法及系统。其中，该方法包括：预先确定像素当量γ及补偿值；控制直线电机带动相机沿着直线导轨从设置于钢带左侧的工作原点O开始向右运动，相机寻找并确定冲孔钢带的左侧边缘；控制直线电机带动相机从钢带的左侧边缘继续朝右运动，相机运动过程中获取多张钢带上表面图像，在每张钢带上表面图像上分别识别出冲孔，并由此计算出各个检测结果；相机寻找并确定冲孔钢带的右侧边缘，计算钢带的总宽并控制直线电机带动相机回到工作原点O。本发明专利技术利用相机实现了宽大尺寸较大的冲孔钢带的加工检测，检测结果精准，符合高精度的检测要求。

Method and system for measuring the machining of steel belt punching by machine vision

The invention discloses a method and system for measuring the machining of a steel belt punching processing by machine vision. Among them, the method comprises: a predetermined pixel equivalent and gamma compensation value; control of linear motor to drive the camera along the straight guide rail is arranged on the left side of the strip from the origin of the O work began to search for and identify the camera movement, the left edge of steel punching; control of linear motor driven by the machine to continue towards the right movement from the left edge of the strip, the camera during the movement of multiple strip surface image in each strip on the surface of the image are identified from punching, calculated the various test results; the camera to find and determine the right edge of steel punching, the total width of calculation and control of strip linear motor to drive the camera back to work the origin of O. The invention uses the camera to realize the processing of the large size punched steel strip, and the test results are accurate and meet the high precision testing requirements.

【技术实现步骤摘要】
采用机器视觉实现钢带冲孔加工检测的方法及系统
本专利技术涉及检测技术，尤其是涉及一种采用机器视觉实现钢带冲孔加工检测的方法及系统。
技术介绍
冲孔镀镍钢带是在冷轧白板钢带表面进行冲模冲孔，然后进行电化学镀镍得到的产品。它具有良好的电子导电能力和耐腐蚀性能，性价比高，适合大规模连续生产，被作为电池集流材料广泛使用。目前主要应用于MH-Ni电池、工具用镍镉电池、军工用烧结式电池及轨道交通用蓄电池极板制造等领域。冲孔镀镍钢带加工过程中的冲制(冲孔)工序是产品形成的关键环节，冲孔孔径、横向孔距和纵向孔距等关键技术指标受制条件限制。现有检测冲孔钢带的方式是采用人工抽检方式，生产现场工人通过手动取样，然后通过兆丰二次元影像设备进行离线检测。采用人工检测存在如下缺陷：①检测效率低且容易漏检；②由于冲孔钢带是成卷是连续生产，生产过程中无法进行取样，导致即使出现生产问题，也无法及时发现问题，故人工检测难于适用与目前冲孔钢带加工制造工艺相匹配。若是基于钢带表面图像处理对现有冲孔加工生产线对钢带冲孔加工检测主要存在如下两方面的挑战：一是，目前已有的冲孔钢带的宽度规格范围在70mm-400mm之间，钢带生产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用机器视觉实现钢带冲孔加工检测的方法，其特征在于，包括步骤：由冲孔加工生产线对钢带进行冲孔加工，在冲孔钢带的上方设置直线导轨，在直线导轨上设置带动相机同步运动的直线电机；预先确定由相机采集到的冲孔钢带上表面图像中一个像素对应冲孔钢带实际尺寸的像素当量γ，并确定相机在不同位置时对钢带上表面图像的补偿值；当冲孔加工生产线对冲孔钢带暂停收卷操作时，控制直线电机带动相机沿着直线导轨从设置于钢带左侧的工作原点O开始向右运动，相机寻找并确定冲孔钢带的左侧边缘；控制直线电机带动相机从钢带的左侧边缘继续朝右运动，相机运动过程中获取多张钢带上表面图像，在每张钢带上表面图像上分别截取搜索区域，将该搜索区域二...

【技术特征摘要】
1.一种采用机器视觉实现钢带冲孔加工检测的方法，其特征在于，包括步骤：由冲孔加工生产线对钢带进行冲孔加工，在冲孔钢带的上方设置直线导轨，在直线导轨上设置带动相机同步运动的直线电机；预先确定由相机采集到的冲孔钢带上表面图像中一个像素对应冲孔钢带实际尺寸的像素当量γ，并确定相机在不同位置时对钢带上表面图像的补偿值；当冲孔加工生产线对冲孔钢带暂停收卷操作时，控制直线电机带动相机沿着直线导轨从设置于钢带左侧的工作原点O开始向右运动，相机寻找并确定冲孔钢带的左侧边缘；控制直线电机带动相机从钢带的左侧边缘继续朝右运动，相机运动过程中获取多张钢带上表面图像，在每张钢带上表面图像上分别截取搜索区域，将该搜索区域二值化分割得到至少一个白色区域，确定每个白色区域的最小外接圆作为圆形检测区域，选择每个圆形检测区域中振幅最大的多个边缘点并将这些边缘点拟合成对应一个冲孔的圆形，通过该拟合成的圆形的圆心及直径的像素值乘以像素当量γ并加上补偿值，计算出冲孔的直径，并依此计算出包括每个冲孔的冲孔面积、相邻冲孔之间的横向孔距和纵向孔距、钢带的左/右边宽的冲孔加工测量值；相机寻找并确定冲孔钢带的右侧边缘，计算钢带的总宽并控制直线电机带动相机回到工作原点O；其中，相机寻找并确定冲孔钢带的左侧边缘或右侧边缘的步骤包括：由相机对着冲孔加工生产线采集图像，对相机采集的图像进行阈值化处理，将小于预设的亚像素处理低阈值的像素区域均置灰度值为0，将高于预设的亚像素处理高阈值的像素区域均置灰度值255，将介于亚像素处理低阈值及亚像素处理高阈值之间的像素区域作为亚像素处理区域，在亚像素处理区域检测到至少60个振幅最大的边缘点，选择其中80％的边缘点拟合成直线，该拟合得到的直线确定为钢带的左侧边缘或右侧边缘。2.根据权利要求1所述采用机器视觉实现钢带冲孔加工检测的方法，其特征在于，像素当量γ的确定步骤包括：将标定板水平放置在钢带的位置，确保标定板的板边与相机的成像屏幕的坐标轴平行；相机采集标定板图像，由工控机识别出标定板上的左右标记圆、上下标记圆，分别求取上下标记圆之间像素值及左右标记圆心之间像...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建奇，曹斌芳，肖进春，彭朋飞，张自轩，聂方彦，杨峰，田中杰，
申请(专利权)人：湖南文理学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43