[发明专利]一种基于最大内切圆的椭圆孔组检测方法和系统

权利要求书

1.一种基于最大内切圆的椭圆孔组检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采集工件图像信息；

(2)对采集的图像信息进行图像预处理；

(3)根据图像信息上的椭圆孔分布对图像信息进行分块，每块图像上均有1个椭圆孔；

(4)利用最大内切圆算法求解出每块图像中椭圆孔的短半轴长、长半轴长和倾斜角；具体内容如下：

(a)计算椭圆的m条水平扫描线，并将第i条水平扫描线与椭圆交点a_i1、a_i2计入集合S，i＝1,2,…,m；

(b)计算S集合内所有|a_i1a_i2|的中点a_i，通过最小二乘拟合得到水平扫描中点线，并求出水平扫描中点线与椭圆的交点A₁、A₂，计算线段|A₁A₂|的中点M₁；

(c)按照步骤(a)、(b)的方法求解出椭圆的垂直扫描中点线与椭圆的交点所连线段的中点M₂，以|M₁M₂|中点O₁为圆心，|M₁M₂|为直径取圆C₁；

(d)求出过点O₁的水平直线与椭圆的交点P₁、P₂，以O₁为圆心，max{|O₁P₁|，|O₁P₂|}为半径作圆C₂；

(e)若圆C₂与椭圆有4个交点，依次记为P₃、P₄、P₅、P₆，或者圆C₂与椭圆有3个交点，即P₃与P₄重合或者P₅与P₆重合，则以弧长和为范围，计算圆C₁内的每个点到该范围内的椭圆边界点的最小距离d_min，并记入集合H；若圆C₂与椭圆只有一个或两个交点时，则计算圆C₁内的每个点到椭圆所有边界点的最小距离d_min，并记入集合H；

(f)求出集合H内的max{d_min}，及max{d_min}对应的C₁内的点O；

(g)以O为中心，max{d_min}为半径，作圆交椭圆于N₁、N₂两点，此圆即为椭圆的最大内切圆，|ON₁|即为椭圆短半轴长，分别求得椭圆的倾斜角θ和椭圆短轴所在直线

(h)在线段|N₁N₂|上取点K_j，j＝1,2,…,n，将|N₁N₂|等分成n+1份，过K_j作|N₁N₂|的垂线交椭圆与D_j1，D_j2，计算d_j＝|D_j1D_j2|/2，将{K_j，d_j}计入集合Q；

(i)对集合Q内的元素{K_j，d_j}利用最小二乘拟合，求得{K_j，d_j}对应函数的最大值d_max，即为椭圆的长半轴长；

(5)将椭圆孔的短半轴长、长半轴长和倾斜角与标准椭圆孔尺寸进行比照，判断工件上的椭圆孔组是否合格。

2.根据权利要求1所述一种基于最大内切圆的椭圆孔组检测方法，其特征在于：步骤(2)中所述图像预处理的步骤依次为对图像去噪、对图像进行二值化和对图像进行边缘检测。

3.根据权利要求2所述一种基于最大内切圆的椭圆孔组检测方法，其特征在于：所述边缘检测为Canny边缘检测。