基于计算机视觉技术的零部件角度检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种基于计算机视觉技术的零部件角度检测方法及装置，该方法包括：获取待测零部件图像；对所述待测零部件图像进行图像预处理，得到预处理后的图像；确定所述预处理后的图像中需要计算角度的两个目标区域；通过霍夫直线检测得到每个所述目标区域中的所有直线线段；分别对每个所述目标区域各自的所有直线线段进行线性拟合处理，得到每个所述目标区域各自的拟合直线线段；计算出两个所述拟合直线线段之间的角度。本发明专利技术实现了自动对零部件角度进行检测，有助于提高零部件角度检测的效率。角度检测的效率。角度检测的效率。

【技术实现步骤摘要】
基于计算机视觉技术的零部件角度检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及零部件检测，具体而言，涉及一种基于计算机视觉技术的零部件角度检测方法及装置。

技术介绍

[0002]动车组列车结构工艺复杂、质量要求高、过程管控严格，其关键部件的制造过程中，存在大量的过程检验要求。在过程检验的各类检测项点中，部分零部件需要进行角度测量，以确保后序装配正常，产品测试合格。例如，复兴号高度阀产品中的关键部件传动杠杆组成，在压装工序完成后，需要进行传动杠杆与弹簧外座的夹角测量，如果夹角超过规定的限值，将造成后序产品测试不合格。
[0003]目前动车组关键零部件角度检测，当前主要有三类检测方法：
[0004]1)基于目视经验检测：由具有该产品长期检查经验的检验员，通过目视进行检查，依据经验判断角度是否符合技术要求；
[0005]2)基于专用设备检测：将待测部件放置于三坐标测量仪上，通过测头检测待测部位的坐标值，计算得到夹角；
[0006]3)手动测量：根据关键部件的结构特点，设计专用工装，搭配角度尺进行角度测量。
[0007]目前的人工检测方案存在费时费力，准确性难以保证的缺点。

技术实现思路

[0008]本专利技术为了解决上述
技术介绍
中的至少一个技术问题，提出了一种基于计算机视觉技术的零部件角度检测方法及装置。
[0009]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于计算机视觉技术的零部件角度检测方法，该方法包括：
[0010]获取待测零部件图像；<br/>[0011]对所述待测零部件图像进行图像预处理，得到预处理后的图像，其中，图像预处理具体包括：灰度转化处理、高斯滤波处理、二值化处理以及图像透视变换处理中的至少一种；
[0012]确定所述预处理后的图像中需要计算角度的两个目标区域；
[0013]通过霍夫直线检测得到每个所述目标区域中的所有直线线段；
[0014]分别对每个所述目标区域各自的所有直线线段进行线性拟合处理，得到每个所述目标区域各自的拟合直线线段；
[0015]计算出两个所述拟合直线线段之间的角度。
[0016]可选的，所述对所述待测零部件图像进行图像预处理，具体包括：
[0017]首先通过灰度转化将图像转换为灰度图像，然后通过高斯滤波去除图像的高斯噪点，最后采用阈值算法对图像进行二值化处理，得到二值化图像。
[0018]可选的，所述对所述待测零部件图像进行图像预处理，具体还包括：
[0019]对所述二值化图像进行外轮廓检测，确定出最外侧闭合轮廓并提取最外侧闭合轮廓的四个角点坐标；
[0020]根据所述角点坐标进行图像透视变换，将图像投影到零部件所在平面。
[0021]可选的，所述确定所述预处理后的图像中需要计算角度的两个目标区域，具体包括：
[0022]获取所述待测零部件图像对应的需要计算角度的两个目标区域的图像模板；
[0023]将所述图像模板与所述预处理后的图像进行匹配，确定所述预处理后的图像中的所述目标区域。
[0024]可选的，在所述通过霍夫直线检测得到每个所述目标区域中的所有直线线段之前，还包括：
[0025]对所述预处理后的图像进行线条特征突出处理。
[0026]可选的，所述对所述预处理后的图像进行线条特征突出处理，具体包括：
[0027]对所述预处理后的图像进行均值迁移滤波，在保留边缘的前提下平滑非边缘区域；
[0028]进行Sobel横线检测，提取横向线条；
[0029]采用自适应阈值算法将横向线条图像进行二值化，并进行腐蚀处理，以实现过滤噪点的同时对主要线条进行加强。
[0030]可选的，所述计算出两个所述拟合直线线段之间的角度，具体包括：
[0031]根据每个所述拟合直线线段各自的首尾坐标按照笛卡尔坐标系直线夹角计算公式，计算出两个所述拟合直线线段之间的角度。
[0032]为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于计算机视觉技术的零部件角度检测装置，该装置包括：
[0033]图像获取单元，用于获取待测零部件图像；
[0034]图像预处理单元，用于对所述待测零部件图像进行图像预处理，得到预处理后的图像，其中，图像预处理具体包括：灰度转化处理、高斯滤波处理、二值化处理以及图像透视变换处理中的至少一种；
[0035]目标区域确定单元，用于确定所述预处理后的图像中需要计算角度的两个目标区域；
[0036]霍夫直线检测单元，用于通过霍夫直线检测得到每个所述目标区域中的所有直线线段；
[0037]直线线段拟合单元，用于分别对每个所述目标区域各自的所有直线线段进行线性拟合处理，得到每个所述目标区域各自的拟合直线线段；
[0038]角度计算单元，用于计算出两个所述拟合直线线段之间的角度。
[0039]可选的，所述图像预处理单元，具体包括：
[0040]二值化处理模块，用于首先通过灰度转化将图像转换为灰度图像，然后通过高斯滤波去除图像的高斯噪点，最后采用阈值算法对图像进行二值化处理，得到二值化图像。
[0041]可选的，所述图像预处理单元，具体还包括：
[0042]外轮廓检测模块，用于对所述二值化图像进行外轮廓检测，确定出最外侧闭合轮
廓并提取最外侧闭合轮廓的四个角点坐标；
[0043]图像透视变换模块，用于根据所述角点坐标进行图像透视变换，将图像投影到零部件所在平面。
[0044]可选的，所述目标区域确定单元，具体包括：
[0045]图像模板获取模块，用于获取所述待测零部件图像对应的需要计算角度的两个目标区域的图像模板；
[0046]模板匹配模块，用于将所述图像模板与所述预处理后的图像进行匹配，确定所述预处理后的图像中的所述目标区域。
[0047]可选的，所述基于计算机视觉技术的零部件角度检测装置，还包括：
[0048]线条特征突出处理单元，用于在所述霍夫直线检测单元进行霍夫直线检测之前，对所述预处理后的图像进行线条特征突出处理。
[0049]可选的，所述线条特征突出处理单元，具体包括：
[0050]均值迁移滤波处理模块，用于对所述预处理后的图像进行均值迁移滤波，在保留边缘的前提下平滑非边缘区域；
[0051]横线检测模块，用于进行Sobel横线检测，提取横向线条；
[0052]腐蚀处理模块，用于采用自适应阈值算法将横向线条图像进行二值化，并进行腐蚀处理，以实现过滤噪点的同时对主要线条进行加强。
[0053]可选的，所述角度计算单元，具体用于根据每个所述拟合直线线段各自的首尾坐标按照笛卡尔坐标系直线夹角计算公式，计算出两个所述拟合直线线段之间的角度。
[0054]为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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技术的零部件角度检测方法，其特征在于，包括：获取待测零部件图像；对所述待测零部件图像进行图像预处理，得到预处理后的图像，其中，图像预处理具体包括：灰度转化处理、高斯滤波处理、二值化处理以及图像透视变换处理中的至少一种；确定所述预处理后的图像中需要计算角度的两个目标区域；通过霍夫直线检测得到每个所述目标区域中的所有直线线段；分别对每个所述目标区域各自的所有直线线段进行线性拟合处理，得到每个所述目标区域各自的拟合直线线段；计算出两个所述拟合直线线段之间的角度。2.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的零部件角度检测方法，其特征在于，所述对所述待测零部件图像进行图像预处理，具体包括：首先通过灰度转化将图像转换为灰度图像，然后通过高斯滤波去除图像的高斯噪点，最后采用阈值算法对图像进行二值化处理，得到二值化图像。3.根据权利要求2所述的基于计算机视觉技术的零部件角度检测方法，其特征在于，所述对所述待测零部件图像进行图像预处理，具体还包括：对所述二值化图像进行外轮廓检测，确定出最外侧闭合轮廓并提取最外侧闭合轮廓的四个角点坐标；根据所述角点坐标进行图像透视变换，将图像投影到零部件所在平面。4.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的零部件角度检测方法，其特征在于，所述确定所述预处理后的图像中需要计算角度的两个目标区域，具体包括：获取所述待测零部件图像对应的需要计算角度的两个目标区域的图像模板；将所述图像模板与所述预处理后的图像进行匹配，确定所述预处理后的图像中的所述目标区域。5.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的零部件角度检测方法，其特征在于，在所述通过霍夫直线检测得到每个所述目标区域中的所有直线线段之前，还包括：对所述预处理后的图像进行线条特征突出处理。6.根据权利要求5所述的基于计算机视觉技术的零部件角度检测方法，其特征在于，所述对所述预处理后的图像进行线条特征突出处理，具体包括：对所述预处理后的图像进行均值迁移滤波，在保留边缘的前提下平滑非边缘区域；进行Sobel横线检测，提取横向线条；采用自适应阈值算法将横向线条图像进行二值化，并进行腐蚀处理，以实现过滤噪点的同时对主要线条进行加强。7.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的零部件角度检测方法，其特征在于，所述计算出两个所述拟合直线线段之间的角度，具体包括：根据每个所述拟合直线线段各自的首尾坐标按照笛卡尔坐标系直线夹角计算公式，计算出两个所述拟合直线线段之间的角度。8.一种基于计算机视觉技术的零部件角度检测装置，其特征在于，包括：图像获取单元，用于获取待测零部件图像；图像预处理单元，用于对所述待测零部件图像进行图像预处理，得到预处理后的图像，
其中，图像预处理具体包括：灰度转化处理、高斯滤波处理、二值化处理以及图像透视变换处理中的至少一种；目标区域确定单元，用于确定所述预处理后的图像中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玥龙，刘鹏，张波，杨伟君，曹宏发，赵红卫，
申请(专利权)人：北京纵横机电科技有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所铁科纵横天津科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：