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基于多机位分组双目视觉的深孔零件内壁检测方法技术

技术编号:40996836 阅读:38 留言:0更新日期:2024-04-18 21:36
一种基于多机位分组双目视觉的深孔零件内壁检测方法,属于图像采集技术领域。本发明专利技术的目的是基于Canny边缘检测与深度提取相结合的SGM优化算法,更加注重了边缘化的选取,消除了SGM算法生成视差图像噪点的基于多机位分组双目视觉的深孔零件内壁检测方法。本发明专利技术首先针对Canny的边缘检测,再将改进后的基于Canny与深度提取相结合的SGM算法。本发明专利技术视差图结果要更清晰,显示的视差信息也要更加完整,这样在后续点云重构中就会减少点云空洞分散的问题,很好的提升了视差值计算的精准性与最终点云重构的完整性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像采集。


技术介绍

1、深孔类零件广泛使用于国防工业、汽车工业和航空航天等领域,火炮身管、发动机气缸、反后坐装置等均属于深孔类零件范畴。由于深孔零件较大的管径比,使其在生产制造过程中一直存在着检测上的痛点问题;比如在深孔加工的钻孔工序中,不可避免会受到毛坯质地不均匀、刀具发生震颤、旋转钻头过程中偏离中心线位置等因素的影响,导致深孔的内表面出现瑕疵或凸起,因此及时准确检测深孔零件内表面参数对复杂深孔零件质量监测、火炮身管内膛磨损情况的故障诊断等均有重要意义。

2、深孔零件内表面参数检测技术的研究现状:在对于深孔零件内表面参数检测的研究中,众多学者依托于结构光检测手段进行研究,作为当前深孔零件内表面参数检测的研究热点,结构光检测方式主要分为点、线、面结构光三种;点结构光方法简单,但由于其逐点扫描特性使得检测效率偏低,而面结构光尽管测量效率高,但检测方法及硬件设备均较复杂,存在局限性,线结构光可中和二者优点,择优取长,因此应用广泛。近年来,线结构光应用在深孔零件内表面进行参数测量的技术蓬勃发展,zhen等人通过光机电控制配合ccd图像传感器对身管内表面进行检测;冷惠文等建立了线结构光孔内轮廓三维测量系统,并消除了由玻璃管折射对激光产生的误差;郑军等人提出由激光发生器、反射锥镜和相机组成复杂孔腔内轮廓参数综合测量装置来获取深孔零件内表面信息;文献在前人研究的线结构光测量结构基础上结合线性拟合算法实现凹槽深度的精确量化。另外,德国kappa公司设计了能够通过多相机融合的方式对深孔内线结构光进行拍摄的硬件结构,实现了一次性对深孔内360°线结构光的全景拍摄测量。

3、双目视觉立体匹配的研究现状:深孔内表面参数的非接触式测量主要依据双目立体视觉系统,通过模仿人类视觉原理,依靠两位视点获取同一位置的两幅图像来得到包括深度信息在内的多种三维信息。最初由麻省理工marr提出立体视觉系统框架,开展了对立体视觉领域研究的先河;scharstein等确定了立体视觉中的各个步骤,由此,立体匹配作为其步骤中最难点、热点问题,成为未来立体视觉领域内的研究重点。

4、立体匹配在一定准则下通过图像左右点寻找对应关系以此计算视差,在三维重建中是一直以来的难点问题,当双目相机拍摄成像时,其会受到场景光照条件、相机像素等多方面现实环境因素影响,都会造成最终灰度视差计算不准的情况,在长此以往的研究中仍无法解决通过立体匹配算法实现高精度视差计算。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是基于canny边缘检测与深度提取相结合的sgm优化算法,更加注重了边缘化的选取,消除了sgm算法生成视差图像噪点的基于多机位分组双目视觉的深孔零件内壁检测方法

2、本专利技术的步骤是:

3、s1、针对canny的边缘检测

4、s11、去除噪声

5、利用高斯滤波去平滑噪声;

6、s12、计算梯度值

7、梯度与角度幅值表示为:

8、

9、θ=atan2(gy,gx)           (2)

10、s13、非极大值抑制

11、通过遍历整幅图像像素,根据方向将像素点幅值进行比较,以此找到周围像素点具有相同梯度方向的最大值,并保留该像素点,相反将剩余像素幅值点设为0以此实现抑制效果;

12、s14、设定双边阈值连接

13、将其分为两个阈值,即分别为高阈值和低阈值;其中分为三种情况:

14、1、当边缘像素梯度值≥高阈值时,则认定为强边缘;

15、2、当边缘梯度值在高阈值和低阈值之间,则认定为虚边缘;

16、3、当边缘梯度值≤低阈值时,认定为抑制边缘像素;

17、s2、改进后的基于canny与深度提取相结合的sgm算法:

18、将canny检测算法引入sgm算法中,为使canny边缘检测与sgm的结合算法获取到更加准确的深度参数并且减少图像过边缘化对视差重构带来的影响,设定了通过深度信息提取边缘的方法计算最终深度信息。

19、本专利技术视差图结果要更清晰,显示的视差信息也要更加完整,这样在后续点云重构中就会减少点云空洞分散的问题,很好的提升了视差值计算的精准性与最终点云重构的完整性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多机位分组双目视觉的深孔零件内壁检测方法,其特征在于:其步骤是:

【技术特征摘要】

1.一种基于多机位分组双目视觉的深孔零...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘朝函韩太林鞠明池孙振凯王英志刘轩
申请(专利权)人:长春理工大学
类型:发明
国别省市:

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