【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的卡簧测量方法
本专利技术属于数字图像处理
,尤其涉及一种基于机器视觉的卡簧测量方法。
技术介绍
目前,卡簧是一种应用广泛的机械零件,一般将其安装在工件的轴槽或者孔槽之中,起着零件固定的作用。卡簧与槽配合的松紧度直径影响其工作的性能,安装过松降低定位的效果;安装过紧导致卡簧产生塑性变形。目前,汽车行业的快速发展带动了卡簧的大批量生产,但是针对卡簧的几何尺寸的测量却仍以人工测量为主,对于卡簧的尺寸、开口的测量,现有汽车零部件生产企业基于“通、止规”的方式,采用卡簧的尺寸公差带上下限作为两端轴的直径,形成一根直径不等的检测棒。如果卡簧可以从测试棒套入但不能从下端套出去,即认为卡簧为合格的。但是卡簧的装配、压装是一道重要的工序,在完成卡簧装备、压装后,通用的方法是通过工人测量确定卡簧是否压装合格。卡簧的形状较小、较薄,在长期的单一重复性工作中,工人容易产生疲劳,导致不合格的产品流入到应用市场中。不同的工人操作的手法力度宽严也不尽相同,对于临界尺寸合格性的判断会产生相对应的差异。目前的测量方法与卡簧的市场需求不相匹配,成为提高企业生产效率的一个瓶颈。同时,传统Canny算子高斯核函数的方差和高低阈值均是人工进行设定,对图像的自适应能力差,对噪声敏感。另外,现有技术中利用阈值提取并进行圆拟合的方法,存在测量精度不高、稳定性差的技术问题。因此,亟需一种新的卡簧测量方法。通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:(1)卡簧的形状较小、较薄,在长期的单一重复性工作中,工人容易产生疲劳,导 ...
【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的卡簧测量方法,其特征在于,所述基于机器视觉的卡簧测量方法包括以下步骤:/n步骤一,对拍摄的彩色图像进行通道分解,按照比例进行图像的重新组合;/n步骤二,对边缘提取的Canny算子进行改进,利用改进的Canny算子提取卡簧的轮廓边缘,获取边缘上的轮廓点;/n步骤三,采用Hough圆拟合,对边缘上的轮廓点进行拟合,求取卡簧的尺寸信息;/n步骤四,对数据进行过滤去除数据畸变点,并利用等分原理,计算实际卡簧两个边缘的尺寸信息,完成卡簧的测量。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的卡簧测量方法,其特征在于,所述基于机器视觉的卡簧测量方法包括以下步骤:
步骤一,对拍摄的彩色图像进行通道分解,按照比例进行图像的重新组合;
步骤二,对边缘提取的Canny算子进行改进,利用改进的Canny算子提取卡簧的轮廓边缘,获取边缘上的轮廓点;
步骤三,采用Hough圆拟合,对边缘上的轮廓点进行拟合,求取卡簧的尺寸信息;
步骤四,对数据进行过滤去除数据畸变点,并利用等分原理,计算实际卡簧两个边缘的尺寸信息,完成卡簧的测量。
2.如权利要求1所述的基于机器视觉的卡簧测量方法,其特征在于,步骤一中,所述对拍摄的彩色图像进行通道分解,按照比例进行图像的重新组合的方法,包括:
(1)获取工业CCD相机拍摄卡簧的彩色图像,因活塞产品由磁铁、碟簧、堵块、卡簧构成,压装设备完成其部件的组装,形成成品;
(2)利用光学色彩反射,针对产品不同的高度,呈现出不同的色彩信息;其中,A1为卡簧的内圆,A2为卡簧漏出卡簧槽的边缘;
(3)根据彩色图像进行通道的分解,分解为R通道、G通道、B通道、H通道、S通道、V通道;
(4)根据提取卡簧的不同位置区域,对不同通道进行组合,凸显卡簧不同区域的特征。
3.如权利要求1所述的基于机器视觉的卡簧测量方法,其特征在于,步骤二中,所述对边缘提取的Canny算子进行改进的方法,包括:
采用自适应平滑滤波的思想,通过每次迭代自适应地改变各个像素的加权系数,设f(x,y)为输入图像,Gx(x,y)、Gy(x,y)为图像的梯度分量,w(x,y)为模板系数,则进行一次迭代的步骤为:
对图像fn(x,y)进行n次加权平均为:
其中,参数K需要在计算前进行提前预设,K的变化对边缘的突变处起到了理想的约束;经过批量测试模拟,选择合适的K值以及迭代的次数。
4.如权利要求3所述的基于机器视觉的卡簧测量方法,其特征在于,为通过图像自适应的确定阈值,需通过图像的灰度特征选择一个合适的阈值,使图像清晰地分为两类;假设{0,1,2,…,L-1}表示M*N的图像中L个不同的灰度级,ni表示灰度级为i时的像素数量,则:
MN=n0+n1+n2+…+nL-1;
对图像的灰度直方图进行归一化得:
pi=ni/MN;
假设K为经过自适应确定的...
【专利技术属性】
技术研发人员:张效栋,袁帅鹏,杨旭东,杨宏脉,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
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