轴对称图形的偏转角度识别的单目机器视觉方法技术

本发明专利技术涉及一种轴对称图形的偏转角度进行识别的单目机器视觉方法。本发明专利技术视觉系统的拍照角度是工件的俯视图。本发明专利技术对轴对称工件的偏转角度进行了定义，并根据该定义开发对应方法，使得机器视觉系统通过利用基于OpenCV的库函数来识别并计算轴对称工件的偏转角度。该方法抗干扰性强，对硬件设备要求较低，同时识别精度高。将本视觉系统应用于具有识别轴对称工件的偏转角度任务的流水线上会显著提高流水线的工作效率，实现机器代替人工测量从而实现生产自动化。

【技术实现步骤摘要】
轴对称图形的偏转角度识别的单目机器视觉方法
本专利技术涉及一种系统对轴对称工件的偏转角度识别的单目机器视觉方法。
技术介绍
概括而言，机器视觉可以理解为将视觉装置安装在机器上，或者是让机器具有图像获取和分析的能力。准确来说，美国制造工程师协会(SME)机器视觉分会和美国机器人工业协会(RIA)自动化视觉分会对于机器视觉的定义是：“Machinevisionistheuseofdevicesforopticalnon-contactsensingtoautomaticallyreceiveandinterpretanimageofarealsceneinordertoobtaininformationand/orcontrolmachinesorprocesses.”，对应的中文译文是：“机器视觉是利用非接触感知的视觉设备自动获取真实场景的图像，并进行相应图像处理，以此得到控制机器或生产过程所需的信息。”机器视觉的工业应用与数字图像处理技术是密不可分的。系统在通过设备获取图像后，转换为数字图像信息输入到图像处理端，经过所开发的方法计算和处理后，输出项目中所感兴趣的物理量或其他信息。本专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.轴对称工件的偏转角度识别的单目机器视觉方法，其特征在于具体步骤如下：(1)机器视觉硬件系统的搭建所述机器视觉硬件系统由相机、光源系统和图像处理设备组成，光源系统包含光照部分和遮光部分；遮光部分称为黑箱，能够减少外界环境对拍照环境的影响；光照部分则为拍照环境单独提供光源，保证工件的亮度；光源系统为相机获取图像创造指定的拍摄环境，通过相机对目标工件进行拍照，获取工件原始图像，将所得工作原始图像信息输入到图像处理设备中，进行原始图像的处理与分析，从而得到所需要的结果；机器视觉硬件系统对于轴对称工件的拍照角度采用能完全展示工件外形轮廓的俯视图；另外，工件的主体颜色应当与背景颜色有较为明显的区分；(...

【技术特征摘要】
1.轴对称工件的偏转角度识别的单目机器视觉方法，其特征在于具体步骤如下：(1)机器视觉硬件系统的搭建所述机器视觉硬件系统由相机、光源系统和图像处理设备组成，光源系统包含光照部分和遮光部分；遮光部分称为黑箱，能够减少外界环境对拍照环境的影响；光照部分则为拍照环境单独提供光源，保证工件的亮度；光源系统为相机获取图像创造指定的拍摄环境，通过相机对目标工件进行拍照，获取工件原始图像，将所得工作原始图像信息输入到图像处理设备中，进行原始图像的处理与分析，从而得到所需要的结果；机器视觉硬件系统对于轴对称工件的拍照角度采用能完全展示工件外形轮廓的俯视图；另外，工件的主体颜色应当与背景颜色有较为明显的区分；(2)工件图像的几何中心(xc，yc)的确定(2.1)对于几何图形规则的工件：先将工件图像灰度化后再进行直方图分析，找出区分工件与背景的阈值，利用阈值将图像进行二值化，从而将工件与背景区分开，得到原图像的二值图Ibinary，并利用二值图求取工件的重心；(2.1)对于几何图形不规则的工件：当工件具有一定的几何特征时，所述几何特征为工件本身几何中心与工件某一部分圆的圆心重合，或者几何中心与某对角线交点重合，则可以提取所述几何特征的标准图形，从而更为准确地得到几何中心；(3)工件外轮廓的提取(3.1)当图像质量较好，图像中不存在人眼可见的椒盐噪声，工件边缘轮廓线清晰不模糊时，可以直接采取边缘提取方法，如canny方法等，得到工件的外轮廓图像；(3.2)当图像质量较差，噪声干扰较大时，可以使用原图像的二值图Ibinary先进行腐蚀操作得到Ierode，再用原图像减去腐蚀后的图像的操作，得到工件的外轮廓图像，即Ioutline＝Ibinary-Ierode；(4)截取圆环的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴轩全，李梦如，陈哲，卜王辉，陈茂林，奚鹰，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31