一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及计算机视觉图像轮廓检测处理领域，具体涉及一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法及装置。本发明专利技术通过采集动车段检修作业成套工艺板的平面图像数据，进行滤波去噪、图像灰度化、提高目标物边缘轮廓对比度、二值化处理后，随后再进行图像形态学组合操作以及使用中值滤波对图像进行平滑处理，对目标物边缘轮廓进行查找、得到目标物边缘轮廓的最小外接矩形的坐标值，最后界定区域范围值对目标物进行判断。本发明专利技术可有效快速判别动车段检修作业成套工艺板表面不同尺寸紧固件数量以及螺栓是否带有垫片的判定，达到动车段检修作业成套工艺板的表面完整性判定的目的。业成套工艺板的表面完整性判定的目的。业成套工艺板的表面完整性判定的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法及装置


[0001]本专利技术涉及计算机视觉图像轮廓检测处理领域，特别是一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法及装置。

技术介绍

[0002]目前，随机计算机算力的提升，伴随着的是计算机视觉处理的飞速发展，在工业上使用摄像头进行图像的采集，再使用计算机对图像进行处理，几乎可以达到实时处理的效果。目标检测也是现目前计算机视觉发展最快、应用最广的方向之一，特别是在工业上被大量使用，包括但不限于缺陷检测、是否出现违规操作、物品遗落缺失等。相较于传统人工对动车段检修作业成套工艺板做检查判断的处理，计算机视觉有着巨大的优势，计算机可以二十四小时不间断工作，处理速度快速高效且稳定，所有过程结果均有迹可循。
[0003]在有关计算机视觉图像的处理中，原始数据图像的质量影响着最终的结果，但在一些客观因素下，比如光照、相机抖动等，会对成像图片有着不小影响。因此对数据图像做降噪处理、光学操作等来简化图像内容，保留所需的关键信息，方便后续获取目标物轮廓，也可加速相关算法的计算。
[0004]模板匹配的方式是目前使用较为广泛的图像查找处理技术，工业上常以摄像头做数据采集，再通过模板匹配的方式对采集的图像做分析，大致实现方式为：首先在图像上获取对图中感兴趣的目标物品的最小外接矩形，将其作为“模板”。在实际检测汇中，遍历图像中每一个可能的位置，比较各处与模板是否“相似”，当相似度高过一定阈值时，即认为图像此处是关注的目标物所在，其中相似度的算法大多用相关系数匹配算法。通过匹配结束数量的统计便可做出相关结论性的判定。
[0005]模板匹配算法有着比较大的局限性，经常会存在漏检、误检的情况。由于通常仅有一个标准模板，实际生产中，一张图像上的目标物众多，且有着众多形状、尺寸，这就使得模板匹配使用方向基本是目标物比较简单或是单一的场景。另一方面因为光照差异等原因，成像会有所不同，在与模板做相似度计算时就会有较大的误差。
[0006]在模板匹配上，当同一类物体，仅尺寸有所差异，稍大于或小于模板时，能够实现被匹配出来，但却无法根据其尺寸对其做出区分，因为都是与模板做相似度计算，能满足筛选条件，但被查找的区域始终是等于模板尺寸，仅能判定有无，是不能对不同尺寸做出区分。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的问题无法对不同尺寸做出区分的问题，通过高斯模糊对图像数据进行滤波去噪、形态学操作及边缘查找算法快速获取目标物轮廓，来判断零件工艺板上不同尺寸螺母、螺栓的数量以及螺栓垫片有无，提供了一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法及装置。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0009]一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法，包括：
[0010]S1，采集动车段检修作业成套工艺板的平面图像，得到原始图像；
[0011]S2，对原始图像进行滤波去噪处理，得到初始滤波图像；
[0012]S3，将初始滤波图像灰度化，得到灰度图；
[0013]S4，提高灰度图的边缘轮廓对比度，得到目标边缘轮廓图；
[0014]S5，将目标边缘轮廓图进行二值化处理，得到二值图；
[0015]S6，对二值图使用形态学组合操作，得到目标物整体图；
[0016]S7，对目标物整体图进行中值滤波处理，得到最终滤波图像；
[0017]S8，查找最终滤波图像中的目标物边缘轮廓，根据目标物尺寸的先验值进行筛选，得到目标物边缘轮廓的最小外接矩形的坐标值；
[0018]S9，结合目标物边缘轮廓的最小外接矩形的坐标值，界定区域范围值对目标物进行判断。
[0019]作为本专利技术的优选方案，一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法，步骤S2具体包括：
[0020]S21，使用均值滤波对原始图像进行去噪处理，得到第一滤波图像；
[0021]S22，使用高斯滤波对第一滤波图像进行去噪处理，得到初始滤波图像。
[0022]作为本专利技术的优选方案，一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法，均值滤波的模糊核大小为3
‑
9，高斯滤波的操作核大小为9
‑
17，高斯滤波的操作核峰值为20
‑
50。
[0023]作为本专利技术的优选方案，一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法，步骤S3中，将初始滤波图像的格式由BGR转成GRAY的灰度图。
[0024]作为本专利技术的优选方案，一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法，步骤S4中，使用OpenCV的convertScaleAbs算法，将参数alpha设置为1、参数beta设置为0，得到目标边缘轮廓图。
[0025]作为本专利技术的优选方案，一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法，步骤S4中，二值化处理的阈值为30
‑
40，将低于阈值的像素值均置为0，大于阈值的像素值均置为255。
[0026]作为本专利技术的优选方案，一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法，步骤S6中，形态学组合操作包括使用闭操作迭代1次处理，操作核的大小选用(19，19)；使用膨胀和腐蚀迭代1次处理，第一次膨胀和腐蚀的操作核大小选用(20，1)，第二次膨胀和腐蚀的操作核大小选用(1，19)。
[0027]作为本专利技术的优选方案，一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法，步骤S8具体包括：
[0028]S81，使用OpenCV的findContours算法获取最终滤波图像中目标物边缘轮廓的数组；
[0029]S82，依次对目标物边缘轮廓的数组进行拆解，并去掉维度为1的轴，结合单个数组获取目标物边缘轮廓的最小外接矩形的左上角坐标及右下角坐标；
[0030]S83，结合目标物尺寸先验值和目标物边缘轮廓的最小外接矩形的宽高比阈值，指定保留目标物的筛选条件阈值。
[0031]作为本专利技术的优选方案，一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法，筛选
条件阈值为宽大于85同时小于300，高大于80同时小于300，宽高比小于1.4。
[0032]一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定装置，包括图像采集装置、可调钢架动车段检修作业成套工艺板和图像处理装置，图像采集装置与可调钢架连接，并设置在动车段检修作业成套工艺板中心的正上方；可调钢架用于调节图像采集装置的位置，图像处理装置用于接收图像采集装置采集的原始图像，并按权利要求1所述的方法处理该原始图像。
[0033]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0034]1、本专利技术利用图像滤波和图像形态学操作的有效结合，将图像中的冗余信息进行剔除，同时对图像目标物的边缘轮廓进行对比度加强，使其更加突出，提高后续边缘轮廓拟合的正确性。
[0035]2、本专利技术实现了从图像数据到目标物边缘轮廓信息的提取，以及拟合轮廓信息的最小外接矩阵，进而准确获取每个目标物的物理中心坐标及尺寸，相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法，其特征在于，包括：S1，采集动车段检修作业成套工艺板的平面图像，得到原始图像；S2，对所述原始图像进行滤波去噪处理，得到初始滤波图像；S3，将所述初始滤波图像灰度化，得到灰度图；S4，提高所述灰度图的边缘轮廓对比度，得到目标边缘轮廓图；S5，将所述目标边缘轮廓图进行二值化处理，得到二值图；S6，对所述二值图使用形态学组合操作，得到目标物整体图；S7，对所述目标物整体图进行中值滤波处理，得到最终滤波图像；S8，查找所述最终滤波图像中的目标物边缘轮廓，根据目标物尺寸的先验值进行筛选，得到目标物边缘轮廓的最小外接矩形的坐标值；S9，结合所述目标物边缘轮廓的最小外接矩形的坐标值，界定区域范围值对目标物进行判断。2.根据权利要求1所述的一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法，其特征在于，步骤S2具体包括：S21，使用均值滤波对所述原始图像进行去噪处理，得到第一滤波图像；S22，使用高斯滤波对所述第一滤波图像进行去噪处理，得到所述初始滤波图像。3.根据权利要求2所述的一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法，其特征在于，所述均值滤波的模糊核大小为3
‑
9，所述高斯滤波的操作核大小为9
‑
17，所述高斯滤波的操作核峰值为20
‑
50。4.根据权利要求1所述的一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法，其特征在于，步骤S3中，将所述初始滤波图像的格式由BGR转成GRAY的灰度图。5.根据权利要求1所述的一种轨交检修领域工艺板表面完整性判定的方法，其特征在于，步骤S4中，使用OpenCV的convertScaleAbs算法，将参数alpha设置为1、参数beta设置为0，得到目标边缘轮廓图。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄波，李涛，周逸夫，王道君，林海，李伟东，徐久勇，吴桂虎，向航鹰，胡兵，王利军，王利锋，温俊，
申请(专利权)人：嘉兴运达智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：