一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法技术

本发明专利技术提供一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法，采集合格的带外齿同步环齿形的图像，并将采集到的图像作为模板样本；使用halcon算子将模板样本图中的同步环齿形图进行分割，并对分割后的图形进行模板创建；随机采集同步环齿形图像，并将采集到的图像作为检测样本；使用halcon算子对检测样本图像进行模板匹配，找出对称轴；使用halcon算子对齿形轮廓镜像对称；计算原轮廓与镜像轮廓之间的逐点距离、逐点距离的差值及逐点距离的方差值；依据预设的方差阈值判断结果，如果方差值大于该阈值则判断为不对称，若方差值小于该阈值则判断为对称；有效提高了同步环齿形检测效率与检测精度且方法简单、适用性强。适用性强。适用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法


[0001]本专利技术涉及基于机器视觉的检测
，尤其涉及一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法。

技术介绍

[0002]在汽车传动
中同步环又称为摩擦片，其布置于同步器结合套和齿轮组上，参见图1，其摩擦面与一般摩擦片不同，为锥形且一般带有外齿形。在汽车换档时，同步器结合套上内齿向前产生推力，啮合同步环外齿并对其产生相应的正压力与切向力，使同步环向与转速方向相反的方向旋转，同步环依靠其特殊的弹性及摩擦力，在直齿和圆盘的立齿相接触以前，提前进行摩擦，将转速较大部件能量传递给转速较小部件，使小转速部件提升转速直至与大转速部件转速一致，从而保证正常换挡，起到缓冲的作用，参见图2，而同步环外齿形对称与否直接影响到了传动中摩擦力的大小从而决定同步器性能的优劣。
[0003]其中带外齿同步环的齿形在加工时可能由于设备或人工操作问题导致齿形不对称，为了检测每个齿形是否按照生产规格，现有的同步环的齿形检测均由人工实现，检测工人用人眼检测，检测效率低、成本高，且由于齿形尺寸过小、对称区别不大，导致人工检测很难识别这些缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开的一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法，解决了现有同步环齿形检测通过人工检测，检测工人用眼检测，检测效率低、成本高且由于齿形尺寸过小、对称区别不大，导致人工检测很难识别这些缺陷的问题，有效提高了检测效率与检测精度且方法简单、适用性强。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案具体是这样实现的：
[0006]本专利技术公开一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法，包括以下步骤：
[0007]S1：利用图像采集设备采集一张合格的带外齿同步环齿形的图像，并将采集到的图像作为模板样本；
[0008]S2：使用halcon算子将模板样本图中的同步环齿形图进行分割，并对分割后的图形进行模板创建；
[0009]S3：图像采集设备随机采集一张同步环齿形图像，并将采集到的图像作为检测样本；
[0010]S4：使用halcon算子对检测样本图像进行模板匹配，找出所有齿形；
[0011]S5：使用halcon算子对匹配到的齿形进行处理；
[0012]S6：使用halcon算子生成齿形对称轴；
[0013]S7：使用halcon算子对齿形轮廓进行镜像对称；
[0014]S8：计算原轮廓与镜像轮廓之间的逐点距离、逐点距离的差值及逐点距离的方差值；
[0015]S9：依据预设的方差阈值判断结果，如果方差值大于该阈值则判断为不对称，若方差值小于该阈值则判断为对称。
[0016]进一步地，所述步骤S5包括：
[0017]S51：使用halcon算子对匹配到的齿形创建旋转平移仿射变换，并对模板齿形轮廓进行该仿射变换；
[0018]S52：对步骤S51中完成仿射变换后的齿形轮廓进行平滑处理；
[0019]S53：选择依据特征，并根据所选择的依据特征选择所需轮廓；
[0020]S54：将所需轮廓集合中断开轮廓连接并合并为一个轮廓；
[0021]S55：求取合并后轮廓的最小外接矩形；
[0022]S56：利用最小外接矩形对检测样本图像进行图像分割。
[0023]进一步地，步骤S53中选取轮廓长度特征为依据特征。
[0024]进一步地，所述步骤S6包括：
[0025]S61：将步骤S56中获取的分割后的图像进行灰度阈值，并对阈值后的区域进行形状变换，并求出变换后形状的面积、重心横坐标和重心纵坐标；
[0026]S62：利用步骤S55中获得的最小外接矩形的长度、宽度和角度以及步骤S61中获取的变换后形状的面积、重心横坐标和重心纵坐标，求出匹配到齿形的中心线上的两点坐标；
[0027]S63：创建对称轴。
[0028]进一步地，所述步骤S7包括：
[0029]S71：求取步骤S61中变换形状后的轮廓并对该轮廓进行平滑处理；
[0030]S72：对平滑处理后的轮廓进行相对于步骤S63创建的对称轴对称的镜像变换。
[0031]有益技术效果：
[0032]本专利技术公开一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法，包括以下步骤：S1：利用图像采集设备采集一张合格的带外齿同步环齿形的图像，并将采集到的图像作为模板样本；S2：使用halcon算子将模板样本图中的同步环齿形图进行分割，并对分割后的图形进行模板创建；S3：图像采集设备随机采集一张同步环齿形图像，并将采集到的图像作为检测样本；S4：使用halcon算子对检测样本图像进行模板匹配，找出所有齿形；S5：使用halcon算子对匹配到的齿形进行处理；S6：使用halcon算子生成齿形对称轴；S7：使用halcon算子对齿形轮廓进行镜像对称；S8：计算原轮廓与镜像轮廓之间的逐点距离、逐点距离的差值及逐点距离的方差值；S9：依据预设的方差阈值判断结果，如果方差值大于该阈值则判断为不对称，若方差值小于该阈值则判断为对称；解决了现有同步环齿形检测通过人工检测，检测工人用眼检测，检测效率低、成本高且由于齿形尺寸过小、对称区别不大，导致人工检测很难识别这些缺陷的问题，有效提高了检测效率与检测精度且方法简单、适用性强。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0034]图1为同步器的结构图；
[0035]图2为同步环的工作原理图；
[0036]图3为本专利技术所述的一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法所利用的对称度
原理图；
[0037]图4为本专利技术所述的一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法所利用的轮廓重合度原理图；
[0038]图5为本专利技术所述的一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法的步骤流程图；
[0039]图6为本专利技术所述的一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法的逻辑流程图；
[0040]图7为本专利技术所述的一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法中采集的图像；
[0041]图8为本专利技术所述的一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法中齿形分割区域图；
[0042]图9为本专利技术所述的一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法中分割齿形图；
[0043]图10为本专利技术所述的一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法中匹配齿形轮廓图；
[0044]图11为本专利技术所述的一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法中平滑轮廓图；
[0045]图12为本专利技术所述的一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法中所需轮廓图；
[0046]图13为本专利技术所述的一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法中合并轮廓图；
[0047]图14为本专利技术所述的一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：利用图像采集设备采集一张合格的带外齿同步环齿形的图像，并将采集到的图像作为模板样本；S2：使用halcon算子将模板样本图中的同步环齿形图进行分割，并对分割后的图形进行模板创建；S3：图像采集设备随机采集一张同步环齿形图像，并将采集到的图像作为检测样本；S4：使用halcon算子对检测样本图像进行模板匹配，找出所有齿形；S5：使用halcon算子对匹配到的齿形进行处理；S6：使用halcon算子生成齿形对称轴；S7：使用halcon算子对齿形轮廓进行镜像对称；S8：计算原轮廓与镜像轮廓之间的逐点距离、逐点距离的差值及逐点距离的方差值；S9：依据预设的方差阈值判断结果，如果方差值大于该阈值则判断为不对称，若方差值小于该阈值则判断为对称。2.根据权利要求1所述的一种基于halcon的同步环齿形对称检测方法，其特征在于，所述步骤S5包括：S51：使用halcon算子对匹配到的齿形创建旋转平移仿射变换，并对模板齿形轮廓进行该仿射变换；S52：对步骤S51中完成仿射变换后的齿形轮廓进行平滑处理；S5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴成，黄飞宏，王凯，梁栋，巢渊，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：