[发明专利]基于光学检测的E型磁材分选方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于光学检测的磁材分选方法。

背景技术

E型磁材广泛用于变压器中，其是由两个E型磁材对称组合为一体件使用，因此，就需要两个E型磁材的尺寸相当，否则在组合使用时就会出现漏磁现象，导致严重影响变压器的寿命以及造成能量的大量损耗。因此，对E型磁材的尺寸检测是E型磁材工业生产中重要的一环。目前，工业生产上对E型磁材的尺寸检测仍处于生产人员利用肉眼进行分选的状态，这种检测方式的检测效率较低、精度较差。

发明内容

本发明是为了解决现有的E型磁材的检测方法的检测效率低、检测精度差的问题，从而提供一种基于光学检测的E型磁材分选方法。

基于光学检测的E型磁材分选方法，它由以下步骤实现：

步骤一、使摄像头的光轴与所述待测E型磁材的E型面相垂直，然后采用摄像头对待测E型磁材的E型面进行拍照，获得待测E型磁材的E型面图像；所述图像的像素为1280×1024；

步骤二、将步骤一获得的待测E型材料图像与标准模板图像进行匹配，获得待测E型材料图像的测量区域；

步骤三、采用Sobel边缘检测方法联合Canny边缘检测方法对步骤二获得的待测E型材料图像的测量区域进行检测，获得待测E型材料宽度方向上两条边的边缘图像；

步骤四、对步骤三获得的待测E型材料宽度方向上两条边的边缘图像采用Hough变换法去噪，获得去噪后的两条边的边缘图像；

步骤五、对步骤四中获得去噪后的两条边的边缘图像进行水平搜索，确定图像中的两条边的边缘中每条边的边缘上的所有像素关键点，并确定每个像素关键点与邻近的所有像素点之间的亚像素点，并对每个像素关键点与邻近的所有像素点之间的邻近的所有亚像素点进行求解，获得每个像素关键点的亚像素级位置，综合所有像素关键点的亚像素级位置，获得宽度方向上两条边的亚像素级边缘图像；

步骤六、对步骤五中宽度方向上两条边的亚像素级边缘图像采用最小二乘直线拟合法去噪，获得去噪后的宽度方向上两条边的亚像素级边缘图像；

步骤七、将步骤六获得的去噪后的宽度方向上两条边的亚像素级边缘图像采用加权最小二乘直线拟合法进行计算，获得宽度方向上两条边之间的距离，即是待测E型磁材E型面的长度；

步骤八、判断步骤七获得的待测E型磁材E型面的长度是否位于预先设定的标准长度范围的区间内，如果判断结果为是，则获得待测E型磁材是合格品；如果判断结果为否，则获得待测E型磁材是不合格品。

步骤二中所述将步骤一获得的待测E型材料图像与标准模板图像进行匹配，获得待测E型材料图像的测量区域的方法由以下步骤完成：

步骤A1、将待测E型材料图像和标准模板图像均缩小50倍，并将缩小50倍后的待测E型材料图像与缩小50倍后的标准模板图像采用归一化平方差法进行匹配，获得缩小50倍后的最佳匹配位置；

步骤A2、将待测E型材料图像和标准模板图像均缩小32倍，并将缩小32倍后的待测E型材料图像与缩小32倍后的标准模板图像在步骤A1获得的最佳匹配位置的上、下、左、右各向外扩展16个像素的范围内采用归一化平方误差法进行匹配，获得缩小32倍后的最佳匹配位置；

步骤A3、将待测E型材料图像和标准模板图像均缩小16倍，并将缩小16倍后的待测E型材料图像与缩小16倍后的标准模板图像在步骤A2获得的最佳匹配位置的上、下、左、右各向外扩展16个像素的范围内采用归一化平方误差法进行匹配，获得最终的最佳匹配位置，即获得待测E型材料图像的测量区域。

步骤三中采用Sobel边缘检测方法联合Canny边缘检测方法对步骤二获得的待测E型材料图像的测量区域进行检测，获得待测E型材料宽度方向上两条边的边缘图像的方法由以下步骤完成：

步骤V1、采用Sobel边缘检测方法将待测E型材料图像与标准模板图像做卷积，并将获得的结果取绝对值后归一化到0～255的区间内；

步骤V2、设定高、低两个阈值h和l，将步骤V1中的归一化到0～255的区间内的值分别与两个阈值h和l进行比较，如果该值高于阈值h，则设定该值对应的像素点为边缘点；如果该值低于阈值l，则设定该值对应的像素点为背景点；如果该值位于[l，h]的区间内，则判断该值对应的像素点的相邻的8个像素点是否有边缘点，如果判断结果为是，则设定该值对应的像素点为边缘点；如果判断结果为否，则设定该值对应的像素点为背景点；

综合所有值对应的像素点的结果，获得边缘图像I1；

步骤V3、采用Canny边缘检测方法对待测E型材料图像进行边缘检测，获得边缘图像I2；