基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术属于机器视觉测量领域，公开了一种基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法、系统、设备及介质，包括以下步骤：获取待测量零件的二值图；基于二值图，通过边缘检测算法获取待测量零件上冲孔的边缘点；根据冲孔的边缘点，得到冲孔的图像最大孔径值和图像最小孔径值；基于待测量零件的图像尺寸与实际尺寸之间的标定系数，将图像最大孔径值和图像最小孔径值转换为实际最大孔径值和实际最小孔径值。通过直接采用图像作为尺寸计算依据，通过图像尺寸值乘以标定系数计算实际物理尺寸，实现冲孔尺寸测量的自动化，极大的提高了检测效率，同时有效减少传统手工检测过程中人为误差的干扰。减少传统手工检测过程中人为误差的干扰。减少传统手工检测过程中人为误差的干扰。

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术属于机器视觉测量领域，涉及一种基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]随着经济生活水平的不断提升，以制造业、建筑业为代表的诸多行业对电力能源的需求日益迫切，为此，加快了电网扩建和跨地区输电为目标的特高压输电线路建设。输电铁塔作为输电线路的重要组成部分，是保证电能安全输送的关键。在角钢塔构件孔加工生产过程，80％的孔采用冲孔加工工艺，冲孔的位置精度和尺寸精度直接影响铁塔的装配质量。
[0003]传统冲孔测量采用游标卡尺对冲孔相关尺寸进行测量，整个过程通过人工完成。但是，工人测量耗时费力，测量结果容易受到检测人员自身的影响，而且测量结果的可重复性较差。因此，现有人工测量的方法已经难以满足现代工业大规模生产对于测量效率的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术中，现有冲孔测量耗时费力，且容易受到检测人员自身的影响，测量效率低的缺点，提供一种基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法、系统、设备及介质。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术第一方面，一种基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法，包括以下步骤：
[0007]获取待测量零件的二值图；
[0008]基于二值图，通过边缘检测算法获取待测量零件上冲孔的边缘点；
[0009]根据冲孔的边缘点，得到冲孔的图像最大孔径值和图像最小孔径值；
[0010]基于待测量零件的图像尺寸与实际尺寸之间的标定系数，将图像最大孔径值和图像最小孔径值转换为实际最大孔径值和实际最小孔径值。
[0011]本专利技术基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法进一步的改进在于：
[0012]所述获取待测量零件的二值图的具体方法为：
[0013]获取待测量零件的图像及灰度直方图；
[0014]基于灰度直方图设定分隔阈值，根据分割阈值将待测量零件的图像进行阈值分割，得到待测量零件的二值图。
[0015]所述通过边缘检测算法获取待测量零件上冲孔的边缘点的具体方法为：
[0016]通过Canny边缘检测算法获取待测量零件上冲孔的初始边缘点；
[0017]通过基于Zernike矩的边缘检测方法优化初始边缘点，得到冲孔的边缘点。
[0018]所述标定系数采用如下方式确定：
[0019]基于与待测量零件相同的采集环境，采集标定块的图像；标定系数为标定块尺寸
与标定块的图像尺寸的比值。
[0020]还包括：
[0021]根据冲孔的边缘点，确定冲孔的若干外接矩形；
[0022]以若干外接矩形中面积最小的外接矩形的对角线交点作为冲孔的孔中心；
[0023]计算相邻两孔中心间的图像距离，并基于待测量零件的图像尺寸与实际尺寸之间的标定系数，得到待测量零件上相邻两冲孔的孔中心间的距离。
[0024]还包括：
[0025]根据冲孔的边缘点，确定冲孔的若干外接矩形；
[0026]以若干外接矩形中面积最小的外接矩形的对角线交点作为冲孔的孔中心；
[0027]基于二值图，通过直线检测算法获取待测量零件的边缘直线；
[0028]计算孔中心至边缘直线的图像距离，并基于待测量零件的图像尺寸与实际尺寸之间的标定系数，得到待测量零件冲孔的孔中心与待测量零件边缘间的距离。
[0029]所述直线检测算法为霍夫变换直线检测算法。
[0030]本专利技术第二方面，一种基于机器视觉的冲孔尺寸测量系统，包括：
[0031]图像获取模块，用于获取待测量零件的二值图；
[0032]边缘确定模块，用于基于二值图，通过边缘检测算法获取待测量零件上冲孔的边缘点；
[0033]图像孔径确定模块，用于根据冲孔的边缘点，得到冲孔的图像最大孔径值和图像最小孔径值；以及
[0034]转换模块，用于基于待测量零件的图像尺寸与实际尺寸之间的标定系数，将图像最大孔径值和图像最小孔径值转换为实际最大孔径值和实际最小孔径值。
[0035]本专利技术第三方面，一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法的步骤。
[0036]本专利技术第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法的步骤。
[0037]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0038]本专利技术基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法，通过获取待测量零件的二值图，然后基于二值图并通过边缘检测算法获取待测量零件上冲孔的边缘点，进而基于边缘点得到冲孔的图像最大孔径值和图像最小孔径值，然后根据图像尺寸与实际尺寸之间的标定系数，将冲孔的图像最大孔径值和图像最小孔径值转换为冲孔的实际最大孔径值和实际最小孔径值，进而可通过计算测量尺寸与图纸设计尺寸差值，判断冲孔尺寸是否合格。通过直接采用图像作为尺寸计算依据，通过图像尺寸得到实际物理尺寸，实现冲孔尺寸的自动测量，进而有效减少传统手工检测过程中人为误差的干扰，同时，极大的提高了测量和检测效率。
附图说明
[0039]图1为本专利技术实施例的基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法流程图；
[0040]图2为本专利技术实施例的待测量零件的图像的灰度直方图；
[0041]图3为本专利技术实施例的待测量零件的二值图；
[0042]图4为本专利技术实施例的待测量零件冲孔的外接矩形示意图；
[0043]图5为本专利技术实施例的待测量零件相邻冲孔的孔间距示意图；
[0044]图6为本专利技术实施例的基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法细节流程图；
[0045]图7为本专利技术实施例的待测量零件冲孔的孔边距示意图。
具体实施方式
[0046]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0047]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0048本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待测量零件的二值图；基于二值图，通过边缘检测算法获取待测量零件上冲孔的边缘点；根据冲孔的边缘点，得到冲孔的图像最大孔径值和图像最小孔径值；基于待测量零件的图像尺寸与实际尺寸之间的标定系数，将图像最大孔径值和图像最小孔径值转换为实际最大孔径值和实际最小孔径值。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法，其特征在于，所述获取待测量零件的二值图的具体方法为：获取待测量零件的图像及灰度直方图；基于灰度直方图设定分隔阈值，根据分割阈值将待测量零件的图像进行阈值分割，得到待测量零件的二值图。3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法，其特征在于，所述通过边缘检测算法获取待测量零件上冲孔的边缘点的具体方法为：通过Canny边缘检测算法获取待测量零件上冲孔的初始边缘点；通过基于Zernike矩的边缘检测方法优化初始边缘点，得到冲孔的边缘点。4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法，其特征在于，所述标定系数采用如下方式确定：基于与待测量零件相同的采集环境，采集标定块的图像；标定系数为标定块尺寸与标定块的图像尺寸的比值。5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的冲孔尺寸测量方法，其特征在于，还包括：根据冲孔的边缘点，确定冲孔的若干外接矩形；以若干外接矩形中面积最小的外接矩形的对角线交点作为冲孔的孔中心；计算相邻两孔中心间的图像距离，并基于待测量零件的图像尺寸与实际尺寸之间的标定系数，得到待测量零件上相邻两...

【专利技术属性】
技术研发人员：何健鹏，李继，王国俊，聂任员，冷跃春，曹舒，赵森，石果，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：