[发明专利]一种合掌产品宽度在线检测装置及方法

权利要求书

1.一种合掌产品宽度在线检测方法，其特征在于，采用如下检测装置：包括位于合掌产品(8)上部或下部的光源(7)和位于合掌产品(8)上部的摄像机(2)，合掌产品(8)通过导轴支撑在光源(7)上部或下部，所述导轴用来降低合掌产品(8)抖动，导轴为水平设置的双导轴或者分两排平行设置的四导轴，摄像机(2)的输出端连接用于图像处理的处理器(3)，处理器(3)的输出端连接有报警控制器(5)以及用于显示当前检测产品图像以及相关数据和状态的显示器(4)，报警控制器(5)上连接有能够发出声光报警的报警器(6)；

所述检测方法包括以下步骤：

步骤一：在处理器(3)上设置合掌产品(8)的标准宽度为w，允许最大误差值为v，像素比为g；

步骤二：通过处理器(3)判断是否启动检测，若是，则通过摄像机(2)采集合掌产品(8)图像，若否，则回到步骤一；

步骤三：通过处理器(3)对步骤二所采集的图像进行二值化和消除边缘毛刺；

二值化的方法如下：若图像大小为：M*N；像素值为：f(x,y)，其中，0≤x≤M-1；0≤y≤N-1，则(x,y)处的值为：

像素(x,y)处阈值T(x,y)为：

T(x,y)＝m(x,y)+k*s(x,y)

其中以(x,y)为中心的邻域局部窗口的均值m(x,y)为：

邻域局部窗口的标准差s(x,y)为：

其中邻域局部窗口大小为n*n，n取15；修正系数k取-0.1；

消除边缘毛刺的方法如下：

1)用一个大小为3*3的结构元素扫描图像中的每一个像素，用结构元素中的每一个像素与其覆盖的像素做‘与’运算，如果都为‘1’，则该像素为‘1’，否则为‘0’；

2)用一个大小为3*3的结构元素扫描图像中的每一个像素，用结构元素中的每一个像素与其覆盖的像素做‘与’运算，如果都为‘0’，则该像素为‘0’，否则为‘1’；即消除图像边缘的毛刺；

步骤四：处理器(3)根据图像处理结果计算合掌产品(8)宽度为Dis，并与合掌产品(8)的标准宽度比较；

其中计算宽度的方法为：首先采用Hough变换算法找到合掌产品(8)两个边界的直线方程及满足该直线方程的点，然后利用方法一或者方法二计算宽度；

方法一：根据直线方程的斜截式计算宽度：

其中一个边界的直线方程为：L₁：y＝k₁x+b₁，另一个边界的直线方程为：L₂：y＝k₂x+b₂，k＝(k₁+k₂)/2，则宽度

方法二：根据点到直线距离公式计算宽度：两个边界的直线方程分别为L₁：y＝k₁x+b₁和L₂：y＝k₂x+b₂，计算L₁上各点到L₂的距离，然后计算所有距离的平均值，即为所测宽度：

两条直线的斜率分别为k₁和k₂，对于L₁上的任意一点p(x_i,y_i)，若L₂上存在点p(x_j,y_j)，满足y_j＝y_i+k₁(x_j-x_i)；则p(x_i,y_i)与p(x_j,y_j)为最小距离点对，保留该点对，并计算该点对的距离：若不存在满足上述条件的点，则舍弃点p(x_i,y_i)，平均距离为：其中N表示总点对数，此平均距离即为所测宽度；

步骤五：处理器(3)通过步骤四的比较结果判断合掌产品(8)的宽度是否超出误差，若是，则发出报警然后进入步骤六，若否，则直接进入步骤六；

步骤六：通过处理器(3)判断是否停止检测，若是，则回到步骤二，若否，则回到步骤三。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤四中计算得到的合掌产品(8)宽度与合掌产品(8)的标准宽度比较结果为：u＝|w-Dis|；步骤五中判断合掌产品(8)的宽度是否超出误差的方法为：如果u≥v，表示产品宽度超出允许的误差范围，启动报警；如果u＜v，表示产品宽度在允许误差范围之内，则进入步骤六。