基于计算机视觉的冲孔复合模表面质量检测方法技术

本发明专利技术涉及数据处理技术领域，具体涉及一种基于计算机视觉的冲孔复合模表面质量检测方法，该方法包括：获取冲孔复合模表面的灰度图像并进行边缘检测得到所有闭合边缘；获取每个闭合边缘的中心点以及冲孔复合模表面的标准图像中每个孔位的中心点，以得到孔位偏移量；分别获取冲孔复合模的上模和下模的闭合边界图像，并对其中每个闭合边缘进行特征点分析得到对应的特征点序列，根据对应闭合边缘的特征点序列获取匹配矩阵，进而得到对应闭合边缘之间的匹配度；根据匹配度得到上模与下模中所有的孔位匹配对；根据上模与下模中所有孔位匹配对的数量得到异常概率，基于异常概率进行质量判断，有效提高了对冲孔复合模表面质量检测的准确性。的准确性。的准确性。

【技术实现步骤摘要】
基于计算机视觉的冲孔复合模表面质量检测方法


[0001]本专利技术涉及数据处理
，具体涉及一种基于计算机视觉的冲孔复合模表面质量检测方法。

技术介绍

[0002]汽车、船舶、机床等生活常见生产加工机械装置在生产装配过程中需要多种机械零部件，这些零部件根据在不同的场景和装置中对材料和结构有不同的要求，为了满足不同尺寸的零部件要求，传统零部件加工生产过程需要对待加工的粗料进行落料、翻边、冲孔等多道工序，每道工序都需要特定的加工模具，但是多道工序之间衔接生产可能会导致物料位置变换，造成加工偏斜进而影响零部件质量。
[0003]在现代加工过程中，通常使用复合模具实现对机械零部件的加工，其生产制造的效率较高；冲孔复合模具分为上模和下模，模具之间的凹糟孔位需要一一对应才能使得加工得到的零部件符合生产质量要求，但由于生产过程的冗杂以及生产机械装置出现误差，会导致对物料位置偏移甚至对冲孔复合模的孔位造成破坏或使之产生刚性形变，因此需要对冲孔复合模进行定期检测，但往往是基于当前的模具与标准的进行对比判断质量，忽略了不同程度形变的影响，判断结果的准确度较低。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于计算机视觉的冲孔复合模表面质量检测方法，所采用的技术方案具体如下：本专利技术一个实施例提供了一种基于计算机视觉的冲孔复合模表面质量检测方法，该方法包括以下步骤：获取冲孔复合模表面的灰度图像；对所述灰度图像进行边缘检测，以得到灰度图像中的所有闭合边缘；获取每个所述闭合边缘的中心点以及冲孔复合模表面的标准图像中每个孔位的中心点，根据每个所述闭合边缘的中心点与标准图像中对应孔位的中心点之间的欧式距离获取孔位偏移量；分别获取冲孔复合模的上模和下模的闭合边界图像，对上模的闭合边界图像和下模的闭合边界图像中的对应闭合边缘分别进行特征点分析得到第一特征点序列和第二特征点序列；根据所述第一特征点序列与所述第二特征点序列获取匹配矩阵，基于所述匹配矩阵获取第一特征点和第二特征点之间的匹配值，根据所述匹配值得到对应闭合边缘之间的匹配度；根据所述匹配度得到上模与下模中所有的孔位匹配对；统计上模与下模中所有所述孔位匹配对的数量，以得到冲孔复合模的异常概率，基于所述异常概率进行质量判断。
[0005]优选的，所述基于所述匹配矩阵获取第一特征点和第二特征点之间的匹配值的步骤，包括：获取所述灰度图像对应的HSV图像，基于所述HSV图像得到每个像素点的亮度值；基于所述匹配矩阵以及第一特征点的坐标构建映射系数，获取第二特征点的横坐
标与纵坐标的第一比值，以及第一特征点的亮度值与第二特征点的亮度值的第二比值，以所述第一比值、所述第二比值以及所述映射系数的乘积得到第一特征点和第二特征点之间的匹配值。
[0006]优选的，所述根据所述匹配值得到对应闭合边缘之间的匹配度的步骤，包括：判断第一特征点与对应的第二特征点的匹配值是否在预设的匹配范围内，若是，则第一特征点与第二特征点匹配成功；计算对应闭合边缘上所有匹配成功的第一特征点与第二特征点之间的匹配值的累加和，对所述累加和归一化得到对应闭合边缘之间的匹配度。
[0007]优选的，所述根据所述第一特征点序列与所述第二特征点序列获取匹配矩阵的步骤，包括：在所述第一特征点序列与所述第二特征点序列中对应选取F个第一特征点和第二特征点，F为正整数；分别以F个第一特征点和F个第二特征点构建第一矩阵和第二矩阵，且所述匹配矩阵与所述第一矩阵的相乘结果为第二矩阵，基于矩阵运算得到匹配矩阵中的每个元素。
[0008]优选的，所述基于所述匹配矩阵以及第一特征点的坐标构建映射系数的步骤，包括：所述映射系数的表达式为：其中，表示第一特征点的坐标；分别表示匹配矩阵中的元素。
[0009]优选的，所述根据每个所述闭合边缘的中心点与标准图像中对应孔位的中心点之间的欧式距离获取孔位偏移量的步骤，包括：过所述闭合边缘的中心点构建不同方向的直线，每条所述直线与所述闭合边缘交于两点构成对应的线段，获取不同方向下直线构成线段的长度；选取所有线段的长度的最大值和最小值，以所述最大值和最小值的差值得到偏移因子，所述偏移因子与所述差值呈正相关关系；以所述闭合边缘的中心点与标准图像中对应孔位的中心点之间的欧式距离，与所述偏移因子的乘积作为所述闭合边缘的孔位偏移量。
[0010]优选的，所述统计上模与下模中所有所述孔位匹配对的数量，以得到冲孔复合模的异常概率的步骤，包括：获取每个所述孔位匹配对中两个闭合边缘上所有未匹配成功的特征点数量，以及所述孔位匹配对中两个闭合边缘上所有特征点数量之和，以两个闭合边缘上所有未匹配成功的特征点数量与两个闭合边缘上所有特征点数量之和的比值结果作为未匹配比值；计算所述未匹配比值与所述孔位匹配对的匹配度的倒数之间的乘积结果，所有所述孔位匹配对对应的乘积结果之和为异常因子；获取所有所述孔位匹配对中所有闭合边缘的孔位偏移量之和，计算孔位偏移量之和与所述异常因子的乘积并进行归一化处理得到异常概率。
[0011]优选的，所述基于所述异常概率进行质量判断的步骤，包括：
所述异常概率大于预设的异常阈值时，冲孔复合模表面的质量不佳。
[0012]优选的，所述灰度图像中的所有闭合边缘的获取步骤，包括：对所述灰度图像中每个边缘像素点进行遍历搜索，遍历搜索的方向为所述边缘像素点的八邻域方向；当第n次遍历搜索的边缘像素点与第二次遍历搜索的边缘像素点为同一像素点，且第n
‑
1次遍历搜索的边缘像素点与第一次遍历搜索的边缘像素点也为同一像素点时，遍历搜索的边缘为闭合边缘；其中，n为正整数。
[0013]优选的，所述闭合边界图像为包括所有闭合边缘的图像。
[0014]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术实施例中通过对冲孔复合模表面的灰度图像进行分析，首先获取灰度图像中所有的闭合边缘，以筛选出其他虚假边缘的干扰，减少计算量；通过对闭合边缘上每个中心点的位置与标准图像中对应孔位的位置之间的欧式距离进行计算以得到孔位偏移量，通过实际数据量化偏移的程度，分析更加直观；进而对冲孔复合模的上模和下模中对应的闭合边缘进行分析，通过每个闭合边缘上的特征点构建对应的特征点序列，进一步得到匹配矩阵进行辅助分析，以得到每两个对应特征点之间的匹配值，进而对闭合边缘的匹配度进行获取，匹配度的计算更加合理准确，基于更加准确的匹配度得到孔位匹配对进行分析，结合孔位偏移量得到冲孔复合模的异常概率，确保了异常概率计算的准确性，且通过偏移量和匹配度结合分析，特征更加全面，根据更加准确的异常概率进行表面质量的判定，结果更加可靠，准确性更高。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0016]图1为本专利技术一个实施例所提供的一种基于计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于计算机视觉的冲孔复合模表面质量检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取冲孔复合模表面的灰度图像；对所述灰度图像进行边缘检测，以得到灰度图像中的所有闭合边缘；获取每个所述闭合边缘的中心点以及冲孔复合模表面的标准图像中每个孔位的中心点，根据每个所述闭合边缘的中心点与标准图像中对应孔位的中心点之间的欧式距离获取孔位偏移量；分别获取冲孔复合模的上模和下模的闭合边界图像，对上模的闭合边界图像和下模的闭合边界图像中的对应闭合边缘分别进行特征点分析得到第一特征点序列和第二特征点序列；根据所述第一特征点序列与所述第二特征点序列获取匹配矩阵，基于所述匹配矩阵获取第一特征点和第二特征点之间的匹配值，根据所述匹配值得到对应闭合边缘之间的匹配度；根据所述匹配度得到上模与下模中所有的孔位匹配对；统计上模与下模中所有所述孔位匹配对的数量，以得到冲孔复合模的异常概率，基于所述异常概率进行质量判断。2.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的冲孔复合模表面质量检测方法，其特征在于，所述基于所述匹配矩阵获取第一特征点和第二特征点之间的匹配值的步骤，包括：获取所述灰度图像对应的HSV图像，基于所述HSV图像得到每个像素点的亮度值；基于所述匹配矩阵以及第一特征点的坐标构建映射系数，获取第二特征点的横坐标与纵坐标的第一比值，以及第一特征点的亮度值与第二特征点的亮度值的第二比值，以所述第一比值、所述第二比值以及所述映射系数的乘积得到第一特征点和第二特征点之间的匹配值。3.根据权利要求2所述的一种基于计算机视觉的冲孔复合模表面质量检测方法，其特征在于，所述根据所述匹配值得到对应闭合边缘之间的匹配度的步骤，包括：判断第一特征点与对应的第二特征点的匹配值是否在预设的匹配范围内，若是，则第一特征点与第二特征点匹配成功；计算对应闭合边缘上所有匹配成功的第一特征点与第二特征点之间的匹配值的累加和，对所述累加和归一化得到对应闭合边缘之间的匹配度。4.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的冲孔复合模表面质量检测方法，其特征在于，所述根据所述第一特征点序列与所述第二特征点序列获取匹配矩阵的步骤，包括：在所述第一特征点序列与所述第二特征点序列中对应选取F个第一特征点和第二特征点，F为正整数；分别以F个第一特征点和F个第二特征点构建第一矩阵和第二矩阵，且所述匹配矩阵与所述第一矩阵的相乘结果为第二矩阵，基于矩阵运算得到匹配矩阵中的每个元素。5.根据权利要求4所述的一种基于计算机视觉的冲孔复合模表面质量检测方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮叶彬，明瑞贞，
申请(专利权)人：无锡洛宇智能制造有限公司，
类型：发明
国别省市：