一种提高机器视觉系统识别准确度的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种提高机器视觉系统识别准确度的方法，所述机器视觉系统用于识别自动化生产线上的产品，主要由自动控制系统和工业相机构成，通过对工业相机所拍摄到的图像进行初步识别、缩进过滤、面积过滤以及越线过滤等步骤，有效的防止对产品的漏识别和重复识别，提高机器视觉系统识别产品的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器视觉
，具体涉及。
技术介绍
机器视觉系统具有精度高、连续性好、灵活性强的优点，是实现仪器设备精密控制、智能化、自动化的有效途径，因此在现代工业自动化生产中，机器视觉被广泛应用在各种各样的检验、生产监视及零件识别应用中，例如零配件批量加工的尺寸检查，自动装配的完整性检查，电子装配线的元件自动定位，工业机器人定位引导等。目前应用在自动化生产线上的机器视觉系统，一般是由自动控制系统控制工业相机按照设定的时间间隔固定拍照，机器视觉系统处理软件对接收到的图像数据进行处理，识别自动化生产线上的产品，但是由于光源的位置，物体的几何形状、表面纹理以及自动化生产线速度突变等因素，会影响机器视觉系统识别的准确度，导致机器视觉系统对产品的漏识别或重复识别情况经常发生。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提出。本专利技术为解决上述技术问题提出的技术方案是:，所述机器视觉系统用于识别自动化生产线上的产品，主要由自动控制系统和工业相机构成，包括以下步骤:I)、所述自动控制系统根据设定的自动化生产线前进间隔长度a，等间隔地向工业相机发送触发脉冲，工业相机对自动化生产线进行拍照，得到连续的多帧图像；2)、对所述工业相机摄取的各帧图像分别进行产品识别，形成分别对应各帧图像中有关产品位置和大小的识别信息集合；3)、对所述识别信息集合进行缩进过滤，过滤掉未能被完整采集的产品，形成产品的初步筛选信息集合，所述各帧图像的产品进入侧边界处缩进长度预设值为b，b的取值范围为:2-5_ ；4)、对所述初步筛选信息集合进行面积过滤，过滤掉面积明显与产品实际面积不符的产品，形成产品的二次筛选信息集合；5)、对所述各帧图像的二次筛选信息集合进行越线过滤，得到产品的最终识别结果信息集合。上述技术方案的完善和改进有:对越线过滤可以进行的完善是:所述越线过滤是指通过第一分割线将各帧图像分成左右两部分，并沿着自动化生产线运动的方向，将轮廓完全越过分割线的产品从所述二次筛选信息集合中过滤掉，经过过滤后的所述二次筛选信息集合即为产品的最终识别结果信息集合；在实际生产现场中，为了提高机器视觉对生产现场的误差容忍度，使机器视觉更加可靠，所述第一分割线与各帧图像的产品进入侧边界之间距离大于固定间隔长度a与缩进过滤中产品进入一侧的缩进值b之和，即等于a+b+c，其中c是针对生产现场误差提供的补偿量，c的取值范围为从而减少产品被漏识别的几率，但同时也增大了产品被重复识别的几率。为了解决上一步中出现的问题:对所述各帧图像进行二次越线划分，所述二次越线划分是指在第一分割线和各帧图像的产品进入侧边界之间设置第二分割线，所述第二分割线与图像的产品进入侧边界之间的距离比a小1-3毫米；以产品相对所述第二分割线的位置为准则，将最终识别结果信息集合分成可疑集合和不可疑集合，将最终识别结果信息集合中轮廓完全越过所述第二分割线的产品划分到可疑集合中，剩余的产品划分到不可疑集合中，找出既存在于所述可疑集合中又存在于前一帧图像的最终识别结果信息集合内的产品，并将其从所述可疑集合中过滤掉，将最终产品信息集合修正为过滤后的可疑集合与所述不可疑集合的并集，所述前一帧图像是指在当前所处理帧之前一帧的图像，避免了产品重复识别的情况。对自动化生产线前进间隔长度a的进一步完善有:所述自动化生产线前进间隔长度a大于所述相机的视野长度与产品对角线长度之差的二分之一，且小于相机视野长度与产品对角线长度之差。对缩进过滤的进一步完善有:所述缩进过滤是指将各帧图像上下左右四边分别向内缩进预设值形成缩小视野矩形，所述图像的产品进入侧边界处缩进长度预设值为b，产品离开侧边界缩进长度预设值为bl，上、下两侧缩进长度预设值为b2、b3，b、bl、b2、b3的取值范围都为:2-5mm，过滤时仅将识别信息集合中轮廓全部位于缩小视野矩形内的产品保留，形成初步筛选的产品信息集合。对面积过滤的进一步完善有:所述面积过滤是指计算出所述初步筛选信息集合中每个产品的轮廓面积，并将其与产品的实际面积预设值相比，将轮廓面积比实际产品面积大或小达预设倍数的产品信息从所述初步筛选的产品信息集合中过滤掉，形成产品的二次筛选信息集合。本专利技术的有益效果是:在自动化生产线中，采用本专利技术中所述步骤对自动化生产线上传输的产品进行机器视觉处理，逐步将工业相机所拍摄到的图像中的所有产品进行识别、缩进过滤、面积过滤和越线过滤处理，能有效的防止对产品的漏识别和重复识别，提高机器视觉系统识别产品的准确度。附图说明下面结合附图对本专利技术中提高机器视觉系统识别准确度的方法作进一步说明。图1是等间隔触发相机拍照原理图。图2是触发间隔取值示意图。图3是初步识别不意图。图4是缩进过滤示意图。图5是连续2帧图像的产品集合中出现同一产品的情况示意图。图6是第一分割线偏移前的越线过滤示意图。图7是第一分割线偏移后的越线过滤示意图。图8是对图7所示越线过滤作适应实际生产改进后的越线过滤示意图。图9是二次越线划分示意图。图10是判断两个产品是否为同一产品时的示意图。具体实施例方式实施例一在本专利技术中，自动控制系统根据设定好的固定间隔，等间隔地向工业相机发送触发脉冲，工业相机对自动化生产线进行拍照。根据图1的所示，大矩形表示相机在自动化生产线上的视野(其长边为L，短边为W，又因各帧图像是对相机视野内内容的一种固定，因此下文所说的视野范围也默认等于图像所表达的范围)，设自动控制系统的触发间隔为a，自动控制系统以等间隔触发工业相机对自动化生产线拍照，若连续2帧拍到同一个产品，则该产品在连续2帧中也间隔a，即若产品在前一帧位于Posl处，则该产品在下一帧中位于Pos2 处。如图2所示:触发间隔a的取值小于视野长度L与产品轮廓对角线长度d之差(SP:L_d,若a值大于L_d值,则可能会导致产品在第一巾贞时还未完全进入相机视野,在第二巾贞时已经有一部分移出 了相机视野，此时相机拍摄的连续2帧都未能获取到产品的完全信息，便无法准确的识别产品，若触发间隔a等于L-d时，则可能会导致产品在第一帧时刚完全进入相机视野，在第二帧时将要离开相机视野)，因此，当触发间隔a小于L-d时，便能保证自动化生产线所传送的每一个产品均能被相机完全捕获到至少一次。触发间隔a也不能太小，若触发间隔a等于.时，则可能会导致产品在第一帧时 2刚刚完全进入相机视野，在第二帧时处于相机视野中间，在第三帧时则刚要离开相机视野，这种情况下，相机拍摄的连续三帧都完全捕捉到该产品，这样增大了单位时间内相机拍摄的图像帧数，增加了图像处理的工作量，对产品识别不仅没有什么帮助，还增大了对同一个产品重复识别的概率。因此，触发间隔a大于时便可有效避免这一情况。触发间隔a的取值为:￥〈a<Z-c/。在相机拍摄到图片之后，对各帧图像进行处理，识别出该帧图像中的所有产品，对工业相机拍摄的每一帧图像进行处理(如:灰度化、中值模糊、二值化、Canny算法、寻找产品边缘曲线)，对产品边缘曲线进行拟合，获取产品边缘曲线的最小外接矩形(该矩形的中心表示产品的中心，该矩形与视野短边的夹角表示产品的旋转角度)，该外接矩形就表示产品，从而形成有关产品位置和大小的识别信息集合，并将该信息集合设为Setl。在图3中可以看出，有些产品仅一部分进入了相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高机器视觉系统识别准确度的方法，所述机器视觉系统用于识别自动化生产线上的产品，主要由自动控制系统和工业相机构成，包括以下步骤：1)、所述自动控制系统根据设定的自动化生产线前进间隔长度a，等间隔地向工业相机发送触发脉冲，工业相机对自动化生产线进行拍照，得到连续的多帧图像；2)、对所述工业相机摄取的各帧图像分别进行产品识别，形成分别对应各帧图像中有关产品位置和大小的识别信息集合；3)、对所述识别信息集合进行缩进过滤，过滤掉未能被完整采集的产品，形成产品的初步筛选信息集合，所述各帧图像的产品进入侧边界处缩进长度预设值为b，b的取值范围为:?2?5mm；4)、对所述初步筛选信息集合进行面积过滤，过滤掉面积明显与产品实际面积不符的产品，形成产品的二次筛选信息集合；5)、对所述各帧图像的二次筛选信息集合进行越线过滤，得到产品的最终识别结果信息集合。

【技术特征摘要】
1.一种提高机器视觉系统识别准确度的方法，所述机器视觉系统用于识别自动化生产线上的产品，主要由自动控制系统和工业相机构成，包括以下步骤: 1)、所述自动控制系统根据设定的自动化生产线前进间隔长度3，等间隔地向工业相机发送触发脉冲，工业相机对自动化生产线进行拍照，得到连续的多帧图像； 2)、对所述工业相机摄取的各帧图像分别进行产品识别，形成分别对应各帧图像中有关产品位置和大小的识别信息集合； 3)、对所述识别信息集合进行缩进过滤，过滤掉未能被完整采集的产品，形成产品的初步筛选信息集合，所述各帧图像的产品进入侧边界处缩进长度预设值为& b的取值范围为:2-5mm ； 4)、对所述初步筛选信息集合进行面积过滤，过滤掉面积明显与产品实际面积不符的产品，形成产品的二次筛选信息集合； 5)、对所述各帧图像的二次筛选信息集合进行越线过滤，得到产品的最终识别结果信息集合。2.根据权利要求1所述用于提高机器视觉系统识别准确度的方法，其特征在于:所述越线过滤是指通过第一分割线将各帧图像分成左右两部分，并沿着自动化生产线运动的方向，将轮廓完全越过分割线的产品从所述二次筛选信息集合中过滤掉，经过过滤后的信息集合即为产品的最终识别结果信息集合，所述第一分割线与各帧图像的产品进入侧边界之间的间隔长度等于a+6+c，其中c是针对生产现场误差提供的补偿量，c的取值范围为:I_5mmο3.根据权利要求2所述提高机器视觉系统识别准确度的方法，其特征在于，还包括对最终识别结果信息集合进行修正的步骤:对所述各帧图像进行二次越线划分，所述二次越线划分是指在第一分割线和各帧图像的产品进入侧边界之间设置第二分割线，所述第二分割线与图像的产品进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宝琴，张新龙，杨洪涛，
申请(专利权)人：南京吉目希自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：