一种基于CCD的自动测试系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于CCD的自动测试系统及其方法，先根据待测试对象选择测试光源，并调整待测试对象放置高度；再打开测试光源，CCD感测装置将接收到测试光源照射在待测试对象上的反射光，并将接收到的反射光对应的图像信息传送给计算机，计算机对接收到的图像进行处理得到对应的灰度值分布情况；根据灰度值分布情况得到最大灰度值、平均灰度值，并以此获得代表待测试对象粗糙度范围的第一粗糙度、第二粗糙度；确定待测试对象的位置信息，再将检测到的位置信息也传输至显示装置。本发明专利技术能够对待测试对象的定位情况进行判断，准确度高，减少因定位不准对待测试对象进行测试时产生的不可补偿误差，进而提高待测试对象的测试精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CCD的自动测试系统及其方法
本专利技术涉及一种基于CCD的自动测试系统及其方法，属于CCD测试

技术介绍
众所周知，在待测试件的测试中对待测试件的定位是测试的必要步骤，若定位不准，则对待测试件的测试会产生不可补偿的误差，大大降低了测试精度。目前，对待测试件的定位一般采用传感器固定位置测试法和图像采集定位法，前者使用传感器对待测试件的位置进行识别，例如，使用红外传感器对待测试件的位置进行测算，但是该方法所需传感器较多，且计算复杂，导致运行时间较长，不利于批量测试；后者则使用图像采集装置采集图像的位置，通过图像轮廓提取以获取待测对象的位置信息，运行时间短，但在轮廓提取过程中，待测试件的轮廓易受背景图像的影响，导致其精度不高。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于CCD的自动测试系统及其方法，能够对待测试对象的定位情况进行判断，准确度高，减少因定位不准对待测试对象进行测试时产生的不可补偿误差，进而提高待测试对象的测试精度。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于CCD的自动测试方法，包括：步骤S1、根据待测试对象选择测试光源，并调整待测试对象放置高度，确保CCD感测装置能够准确接收其反射光；其中，所述测试光源为红光、蓝光或绿光，所述待测试对象为反射率良好的材质；步骤S2、打开测试光源，CCD感测装置将接收到测试光源照射在待测试对象上的反射光，并将接收到的反射光对应的图像信息传送给计算机，计算机对接收到的图像进行处理得到对应的灰度值分布情况；步骤S3、对上述灰度值分布情况采取最大值计算以产生最大灰度值，并对上述灰度值分布情况实施平均值计算以产生该灰度值分布的平均灰度值；步骤S4、对最大灰度值实施第一粗糙度计算以产生第一粗糙度，并对平均灰度值实施第二粗糙度计算以产生第二粗糙度；其中，第一粗糙度计算是关于二次多项式函数的计算，第二粗糙度计算是关于一次多项式函数的计算；所述二次多项式函数、一次多项式函数的系数均由计算机中的处理程序获得，所述处理程序包含：将多个已知粗糙度的标准测试对象执行步骤S2至步骤S3操作，以此获取多个反射光最大灰度值和反射光平均灰度值；根据各个已知粗糙度和对应的反射光最大灰度值实施线性回归以获取该二次多项式函数的系数，并根据各个已知粗糙度和对应的反射光平均灰度值实施线性回归以获取该一次多项式函数的系数；确定反射光最大灰度值x与表面粗糙度y之间的对应关系，二次多项式函数为y＝-0.0016x2-0.2768x+92.782，其回归符合系数为R2＝0.9873；并确定反射光平均灰度值x与表面粗糙度y之间的对应关系一次多项式函数为y＝-2.5805x+108.16，其回归符合系数为R2＝0.9855；步骤S5、计算机将步骤S3中获得的待测试对象的最大灰度值、平均灰度值分别代入步骤S4中的二次多项式函数、一次多项式函数，可得到第一粗糙度、第二粗糙度，并利用计算机的显示装置显示第一粗糙度、第二粗糙度以代表待测试对象的粗糙度范围；步骤S6、根据获得的待测试对象的粗糙度确定待测试对象的位置信息，再将检测到的位置信息也传输至显示装置。所述步骤S2中CCD感测装置具有多个水平排列的像素单元，以产生对应于所述测试光源的多个亮度灰度值，该灰度值分布在像素位置某处有一个最大灰度值，该灰度值分布的集中度与待测试对象的表面粗糙度度有关，待测试对象的粗糙度越光滑，灰度值分布的集中度越高，待测试对象的表面越粗糙，其灰度值分布越平坦。一种基于CCD的自动测试系统，包括：测试光源，布置在用于放置待测试对象的平台上，为红光、蓝光或绿光中的一种；CCD感测装置，布置在用于放置待测试对象的平台上，用于接收测试光源照射在待测试对象上的反射光，并将接收到的反射光对应的图像信息传送给计算机，计算机对接收到的图像进行处理得到对应的灰度值分布情况；计算机，根据CCD感测装置发送的图像信息进行处理得到对应的灰度值分布情况，并根据灰度值分布情况计算待测试对象的最大灰度值、平均灰度值，根据最大灰度值、平均灰度值计算其第一粗糙度、第二粗糙度，并利用计算机的显示装置显示第一粗糙度、第二粗糙度以代表待测试对象的粗糙度范围；同时，根据获得的待测试对象的粗糙度确定待测试对象的位置信息，再将检测到的位置信息也传输至显示装置。所述计算机对最大灰度值实施第一粗糙度计算以产生第一粗糙度，并对平均灰度值实施第二粗糙度计算以产生第二粗糙度；其中，第一粗糙度计算是关于二次多项式函数的计算，第二粗糙度计算是关于一次多项式函数的计算；所述二次多项式函数、一次多项式函数的系数均由计算机中的处理程序获得，所述处理程序包含：将多个已知粗糙度的标准测试对象依次放置在平台上，打开测试光源，CCD感测装置将接收到测试光源照射在待测试对象上的反射光，并将接收到的反射光对应的图像信息传送给计算机，计算机对接收到的图像进行处理得到对应的灰度值分布情况；再对各个待测试对象对应的灰度值分布情况采取最大值计算以产生最大灰度值、实施平均值计算以产生该灰度值分布的平均灰度值，以此获取多个反射光最大灰度值和反射光平均灰度值；根据各个已知粗糙度和对应的反射光最大灰度值实施线性回归以获取该二次多项式函数的系数，并根据各个已知粗糙度和对应的反射光平均灰度值实施线性回归以获取该一次多项式函数的系数；确定反射光最大灰度值x与表面粗糙度y之间的对应关系，二次多项式函数为y＝-0.0016x2-0.2768x+92.782，其回归符合系数为R2＝0.9873；并确定反射光平均灰度值x与表面粗糙度y之间的对应关系一次多项式函数为y＝-2.5805x+108.16，其回归符合系数为R2＝0.9855。所述计算机将待测试对象的最大灰度值、平均灰度值分别代入所述二次多项式函数、一次多项式函数，可得到第一粗糙度、第二粗糙度。与现有的技术相比，本专利技术具有如下优点：1)利用测试光源和CCD感测装置采集待测试对象的图像信息，根据图像获得对应的灰度值分布情况，并根据灰度值分布情况确定最大灰度值和平均灰度值，然后根据最大灰度值和平均灰度值确定其第一粗糙度和第二粗糙度，从而得到待测试对象的粗糙度范围，并以此确定待测试对象的位置信息，最后将其与定位准确的位置信息进行对比分析，从而可判定待测试对象定位是否准确，判断准确度高，能够减少因定位不准对待测试对象进行测试时产生的不可补偿误差，进而提高待测试对象的测试精度。2)所采用设备简单，计算复杂，运行时间短，利于批量测试；3)通过粗糙度以获取待测对象的位置信息，精度高。附图说明图1为本专利技术的示意图；图2为本专利技术最大灰度值与第一粗糙度之间的对应关系图；图3为本专利技术平均灰度值与第二粗糙度之间的对应关系图；图4为本专利技术CCD检测产品定位图；图5为本专利技术待测试对象的定位图。具体实施方式下面结合附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CCD的自动测试方法，其特征在于，包括：/n步骤S1、根据待测试对象选择测试光源，并调整待测试对象放置高度，确保CCD感测装置能够准确接收其反射光；其中，所述测试光源为红光、蓝光或绿光，所述待测试对象为反射率良好的材质；/n步骤S2、打开测试光源，CCD感测装置将接收到测试光源照射在待测试对象上的反射光，并将接收到的反射光对应的图像信息传送给计算机，计算机对接收到的图像进行处理得到对应的灰度值分布情况；/n步骤S3、对上述灰度值分布情况采取最大值计算以产生最大灰度值，并对上述灰度值分布情况实施平均值计算以产生该灰度值分布的平均灰度值；/n步骤S4、对最大灰度值实施第一粗糙度计算以产生第一粗糙度，并对平均灰度值实施第二粗糙度计算以产生第二粗糙度；其中，第一粗糙度计算是关于二次多项式函数的计算，第二粗糙度计算是关于一次多项式函数的计算；/n所述二次多项式函数、一次多项式函数的系数均由计算机中的处理程序获得，所述处理程序包含：/n将多个已知粗糙度的标准测试对象执行步骤S2至步骤S3操作，以此获取多个反射光最大灰度值和反射光平均灰度值；/n根据各个已知粗糙度和对应的反射光最大灰度值实施线性回归以获取该二次多项式函数的系数，并根据各个已知粗糙度和对应的反射光平均灰度值实施线性回归以获取该一次多项式函数的系数；/n确定反射光最大灰度值x与表面粗糙度y之间的对应关系，二次多项式函数为y＝-0.0016x...

【技术特征摘要】
1.一种基于CCD的自动测试方法，其特征在于，包括：
步骤S1、根据待测试对象选择测试光源，并调整待测试对象放置高度，确保CCD感测装置能够准确接收其反射光；其中，所述测试光源为红光、蓝光或绿光，所述待测试对象为反射率良好的材质；
步骤S2、打开测试光源，CCD感测装置将接收到测试光源照射在待测试对象上的反射光，并将接收到的反射光对应的图像信息传送给计算机，计算机对接收到的图像进行处理得到对应的灰度值分布情况；
步骤S3、对上述灰度值分布情况采取最大值计算以产生最大灰度值，并对上述灰度值分布情况实施平均值计算以产生该灰度值分布的平均灰度值；
步骤S4、对最大灰度值实施第一粗糙度计算以产生第一粗糙度，并对平均灰度值实施第二粗糙度计算以产生第二粗糙度；其中，第一粗糙度计算是关于二次多项式函数的计算，第二粗糙度计算是关于一次多项式函数的计算；
所述二次多项式函数、一次多项式函数的系数均由计算机中的处理程序获得，所述处理程序包含：
将多个已知粗糙度的标准测试对象执行步骤S2至步骤S3操作，以此获取多个反射光最大灰度值和反射光平均灰度值；
根据各个已知粗糙度和对应的反射光最大灰度值实施线性回归以获取该二次多项式函数的系数，并根据各个已知粗糙度和对应的反射光平均灰度值实施线性回归以获取该一次多项式函数的系数；
确定反射光最大灰度值x与表面粗糙度y之间的对应关系，二次多项式函数为y＝-0.0016x2-0.2768x+92.782，其回归符合系数为R2＝0.9873；并确定反射光平均灰度值x与表面粗糙度y之间的对应关系一次多项式函数为y＝-2.5805x+108.16，其回归符合系数为R2＝0.9855；
步骤S5、计算机将步骤S3中获得的待测试对象的最大灰度值、平均灰度值分别代入步骤S4中的二次多项式函数、一次多项式函数，可得到第一粗糙度、第二粗糙度，并利用计算机的显示装置显示第一粗糙度、第二粗糙度以代表待测试对象的粗糙度范围；
步骤S6、根据获得的待测试对象的粗糙度确定待测试对象的位置信息，再将检测到的位置信息也传输至显示装置。


2.根据权利要求1所述的一种基于CCD的自动测试方法，其特征在于，所述步骤S2中CCD感测装置具有多个水平排列的像素单元，以产生对应于所述测试光源的多个亮度灰度值，该灰度值分布在像素位置某处有一个最大灰度值，该灰度值分布的集中度与待测试对象的表面粗糙度度有关，待测试对象的粗糙度越光滑，灰度值分布的集中度越高，待测试对象的表面越粗糙，其灰度值分布越平坦。

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟，王志东，许满达，黄维，
申请(专利权)人：润江智能科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32