一种基于图像处理的制造技术

本发明专利技术涉及图像数据处理技术领域，提出了一种基于图像处理的

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的PFA包胶飞杆卡座组装监测系统


[0001]本专利技术涉及图像数据处理
，具体涉及一种基于图像处理的
PFA
包胶飞杆卡座组装监测系统
。

技术介绍

[0002]通常，通过机械臂将生产出的卡座放置在工作台或治具上固定位置，便于飞杆正确对齐，将
PFA
包胶飞杆通过卡座上的孔洞或导向槽定位到卡座上，再使用适当的工具或设备施加压力将
PFA
包胶飞杆与卡座连接在一起，实现
PFA
包胶飞杆和卡座的连接，然后，进行固化处理，完成
PFA
包胶飞杆卡座的组装
。
所以，在进行
PFA
包胶飞杆卡座的组装监测时，往往使用运动目标跟踪算法对机械臂的运动轨迹进行监测
。
[0003]在使用运动目标跟踪算法对机械臂的运动轨迹进行监测时，目标区域的提取精度直接影响运动目标跟踪算法的精度，而
PFA
包胶飞杆卡座组装过程中的组装环境较为复杂，运动目标易出现遮挡现象，且不同运动对象的运动特征较为相似，目标跟踪算法的检测精度与效率较低，导致
PFA
包胶飞杆卡座组装监测效果不佳
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于图像处理的
PFA
包胶飞杆卡座组装监测系统，以解决
PFA
包胶飞杆卡座组装监测过程中因目标遮挡导致的组装监测效果不佳的问题，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图像处理的
PFA
包胶飞杆卡座组装监测系统，该系统包括以下模块：数据采集模块，采集
PFA
包胶飞杆卡座组装过程中的视频，进而获取组装灰度图像中的运动区域内每个像素点的运动速度与运动方向，获取模拟运动轨迹曲线；运动特性符合度获取模块，根据运动区域内像素点的运动方向获取运动区域的运动方向一致性，获取运动区域内像素点的运动线段和速度渐变差异，获取运动区域的运动速度渐变性，确定运动特征区域，获取运动区域的运动特性符合度；遮挡系数获取模块，获取运动区域的遮挡交点，获取遮挡交点的遮挡特征时刻，获取组装灰度图像的第三相关系数，进而获取组装灰度图像对应的遮挡系数，根据遮挡系数获取未被遮挡的机械臂对应的组装灰度图像；机械臂区域提取模块，根据运动特征区域的运动特性符合度和组装灰度图像对应的遮挡系数获取未被遮挡的机械臂对应的组装灰度图像中的运动特征区域的感兴趣程度，根据感兴趣程度提取机械臂区域；组装质量检测模块，根据提取的机械臂区域获取机械臂的运动轨迹曲线，根据机械臂的运动轨迹曲线与模拟运动轨迹曲线的比较结果判断
PFA
包胶飞杆卡座组装的质量
。
[0005]进一步，所述根据运动区域内像素点的运动方向获取运动区域的运动方向一致性的方法为：
分别将所有组装灰度图像中每个运动区域内包含的每个像素点作为待分析像素点；将运动区域内的像素点以从上到下
、
从左到右的顺序进行编号，获取运动区域内所有像素点的编号；将比待分析像素点的编号大一个的像素点记为待分析像素点的相邻像素点；将待分析像素点与待分析像素点的相邻像素点的运动方向的差值的绝对值记为待分析像素点的运动方向差值；将运动区域内包含的所有像素点的运动方向差值的和记为运动区域的运动差值总和；将为运动区域的运动差值总和的倒数记为运动区域的运动方向一致性
。
[0006]进一步，所述获取运动区域内像素点的运动线段和速度渐变差异的方法为：将以待分析像素点作为中心像素点
、
边长为第一预设阈值的窗口记为待分析像素点的第一窗口；将待分析像素点的第一窗口内运动速度与待分析像素点的运动速度差异最大的像素点记为待分析像素点的第一像素点；将以待分析像素点为端点，过待分析像素点的第一像素点的射线记为待分析像素点的运动方向射线，将运动方向射线与待分析像素点所在的运动区域的边缘的交点记为待分析像素点的边缘交点；将以待分析像素点的边缘交点和待分析像素点为端点的线段记为待分析像素点的运动线段；将待分析像素点的运动线段上两个相邻的像素点之间的运动速度的差值的绝对值记为这两个相邻的像素点的运动速度差异；将待分析像素点的运动线段上所有相邻的像素点的运动速度差异的均值作为待分析像素点的速度渐变差异
。
[0007]进一步，所述获取运动区域的运动速度渐变性，确定运动特征区域的方法为：将待分析像素点的速度渐变差异与编号比待分析像素点大一个的像素点的速度渐变差异的差值的绝对值记为待分析像素点的速度渐变差异绝对值；将待分析像素点的速度渐变差异绝对值与运动区域内所有像素点的速度渐变差异的均值的乘积记为待分析像素点的第一乘积；将待分析像素点的第一乘积与第一极小正数的和的倒数记为待分析像素点的运动速度特征值；将运动区域内包含的所有像素点的运动速度特征值的和记为运动区域的运动速度渐变性；将运动速度渐变性大于等于第二预设阈值的运动区域记为运动特征区域
。
[0008]进一步，所述获取运动区域的运动特性符合度的方法为：将运动区域的运动方向一致性和运动速度渐变性的乘积的归一化值记为运动区域的运动特性符合度
。
[0009]进一步，所述获取运动区域的遮挡交点，获取遮挡交点的遮挡特征时刻的方法为：对所有组装灰度图像中所有运动区域分别使用灰度质心法提取运动区域的质心
点；将以运动区域的质心点为起点，运动方向为角度做的射线记为运动区域的质心方向射线；当获取运动区域的质心方向射线与运动特征区域对应的质心方向射线存在交点时，将交点记为运动区域的遮挡交点；获取运动区域的遮挡交点所在的质心方向射线，将质心方向射线的端点与质心方向射线上遮挡交点之间的欧氏距离记为质心方向射线的运动距离；将质心方向射线的运动距离与质心方向射线上遮挡交点的运动速度之间的比值记为质心方向射线的运动时间；将运动区域的遮挡交点所在的每两个质心方向射线的运动时间的差值的绝对值均记为遮挡交点的运动时间差异；将遮挡交点的运动时间差异中的最小值对应的运动时间记为第一遮挡时间；将遮挡交点的运动时间差异中的第二小值对应的运动时间记为第二遮挡时间；将第一遮挡时间与第二遮挡时间的均值记为遮挡交点的遮挡特征时刻
。
[0010]进一步，所述获取组装灰度图像的第三相关系数的方法为：将每个组装灰度图像分别作为待分析组装灰度图像，将除待分析组装灰度图像之外的其他组装灰度图像记为比较组装灰度图像；将待分析组装灰度图像中的每个运动特征区域分别作为待分析运动特征区域，将比较组装灰度图像中的每个运动特征区域分别作为比较运动特征区域；将待分析运动特征区域与比较组装灰度图像中比较运动特征区域之间的相关系数的最大值记为比较运动特征区域的第一相关系数；将所有比较运动特征区域的第一相关系数的平均值记为待分析运动特征区域的第二相关系数；将所有第二相关系数的最小值记为待分析组装灰度图像的第三相关系数
。
[0011]进一步，所述进而获取组装灰度图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于图像处理的
PFA
包胶飞杆卡座组装监测系统，其特征在于，该系统包括以下模块：数据采集模块，采集
PFA
包胶飞杆卡座组装过程中的视频，进而获取组装灰度图像中的运动区域内每个像素点的运动速度与运动方向，获取模拟运动轨迹曲线；运动特性符合度获取模块，根据运动区域内像素点的运动方向获取运动区域的运动方向一致性，获取运动区域内像素点的运动线段和速度渐变差异，获取运动区域的运动速度渐变性，获取运动区域的运动特性符合度；遮挡系数获取模块，获取运动区域的遮挡交点，获取遮挡交点的遮挡特征时刻，获取组装灰度图像的第三相关系数，进而获取组装灰度图像对应的遮挡系数，根据遮挡系数获取未被遮挡的机械臂对应的组装灰度图像；机械臂区域提取模块，根据运动特征区域的运动特性符合度和组装灰度图像对应的遮挡系数获取未被遮挡的机械臂对应的组装灰度图像中的运动特征区域的感兴趣程度，根据感兴趣程度提取机械臂区域；组装质量检测模块，根据提取的机械臂区域获取机械臂的运动轨迹曲线，根据机械臂的运动轨迹曲线与模拟运动轨迹曲线的比较结果判断
PFA
包胶飞杆卡座组装的质量
。2.
根据权利要求1所述的一种基于图像处理的
PFA
包胶飞杆卡座组装监测系统，其特征在于，所述根据运动区域内像素点的运动方向获取运动区域的运动方向一致性的方法为：分别将所有组装灰度图像中每个运动区域内包含的每个像素点作为待分析像素点；将运动区域内的像素点以从上到下
、
从左到右的顺序进行编号，获取运动区域内所有像素点的编号；将比待分析像素点的编号大一个的像素点记为待分析像素点的相邻像素点；将待分析像素点与待分析像素点的相邻像素点的运动方向的差值的绝对值记为待分析像素点的运动方向差值；将运动区域内包含的所有像素点的运动方向差值的和记为运动区域的运动差值总和；将为运动区域的运动差值总和的倒数记为运动区域的运动方向一致性
。3.
根据权利要求2所述的一种基于图像处理的
PFA
包胶飞杆卡座组装监测系统，其特征在于，所述获取运动区域内像素点的运动线段和速度渐变差异的方法为：将以待分析像素点作为中心像素点
、
边长为第一预设阈值的窗口记为待分析像素点的第一窗口；将待分析像素点的第一窗口内运动速度与待分析像素点的运动速度差异最大的像素点记为待分析像素点的第一像素点；将以待分析像素点为端点，过待分析像素点的第一像素点的射线记为待分析像素点的运动方向射线，将运动方向射线与待分析像素点所在的运动区域的边缘的交点记为待分析像素点的边缘交点；将以待分析像素点的边缘交点和待分析像素点为端点的线段记为待分析像素点的运动线段；将待分析像素点的运动线段上两个相邻的像素点之间的运动速度的差值的绝对值记为这两个相邻的像素点的运动速度差异；将待分析像素点的运动线段上所有相邻的像素点的运动速度差异的均值作为待分析
像素点的速度渐变差异
。4.
根据权利要求3所述的一种基于图像处理的
PFA
包胶飞杆卡座组装监测系统，其特征在于，所述获取运动区域的运动速度渐变性，确定运动特征区域的方法为：将待分析像素点的速度渐变差异与编号比待分析像素点大一个的像素点的速度渐变差异的差值的绝对值记为待分析像素点的速度渐变差异绝对值；将待分析像素点的速度渐变差异绝对值与运动区域内所有像素点的速度渐变差异的均值的乘积记为待分析像素点的第一乘积；将待分析像素点的第一乘积与第一极小正数的和的倒数记为待分析像素点的运动速度特征值；将运动区域内包含的所有像素点的运动速度特征值的和记为运动区域的运动速度渐变性；将运动速度渐变性大于等于第二预设阈值的运动区域记为运动特征区域
。5.
根据权利要求1所述的一种基于图像处理的
PFA
包胶飞杆卡座组装监测系统，其特征在于，所述获取运动区域的运动特性符合度的方法为：将运动区域的运动方向一致性和运动速度渐变性的乘积的归一化值记为运动区域的运动特性符合度
。6.
根据权利要求1所述的一种基于图像处理的
PFA
包胶飞杆卡座组装监测系统，其特征在于，所述获取运动区域的遮挡交点，获取遮挡交点的遮挡特征时刻的方法为：对所有组装灰度图像中所有运动区域分别使用灰度质心法提取运动区域的质心点；将以运动区域的质心点为起...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文强，何雷志，裴杰，何美平，李洪波，
申请(专利权)人：深圳市兴东泰电子有限公司，
类型：发明
国别省市：