[发明专利]基于机器视觉的汽车轮毂螺孔识别方法、遮盖方法及系统

权利要求书

1.一种基于机器视觉的汽车轮毂螺孔识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采集待检测轮毂的轮毂图像；

(2)对采集的轮毂图像进行预处理，对预处理后的轮毂图像进行边缘检测，提取各段轮廓信息矩阵；

(3)对每段轮廓进行圆度检测，判断各轮毂是否属于圆形轮廓，对于属于圆形轮廓上的点以及圆形轮廓半径进一步筛选，得到最终筛选出的圆形轮廓；

所述的圆度检测的步骤如下：

(1)利用式(1)求取轮廓信息矩阵中第i段轮廓的重心O_i：

其中，x_j,y_j分别为第i段轮廓上第j点的坐标值；i＝1,2,…N，j＝1,2,…m，m为第i段中的总点数，N为轮廓信息矩阵中的轮廓总段数；

(2)以第i段轮廓的重心O_i为圆心，求取第i段轮廓的最大内接圆半径Rⁱ_min与最小外接圆半径Rⁱ_max，定义圆度误差判别值为：

f_i＝Rⁱ_max-Rⁱ_min (2)

若f_i<T，则该段轮廓P_i的被判断为圆形轮廓，否则删除该段轮廓P_i数据，其中T为阈值；

所述的对于属于圆形轮廓上的点以及圆形轮廓半径进一步筛选的方法如下：

对得到的圆形轮廓，判断是否满足公式(3)：

式(3)中，R_zone为各种型号轮毂的螺孔在所在轮毂上的分布区域；R₁和R₂分别为各种轮毂型号中最小和最大的螺孔直径值；p_j为第i段中第j个点，第j个点为p_j＝[x_j,y_j]_j＝1,2,…m；

若满足公式(3)，则得到的圆形轮廓为最终筛选出的圆形轮廓；

(4)对筛选出的圆形轮廓，确定圆形轮廓的圆心坐标，对得到的圆心坐标进行如下判断：

(4-1)首先判断各相邻圆心坐标之间的距离是否全部相等，如果是，则得到的圆心坐标为识别得到的汽车轮毂的螺孔的孔心坐标；

(4-2)如果存在两个相邻圆心坐标之间的距离与其余相邻圆心坐标之间的距离不等，则在所述两个相邻圆心坐标之间插入新的圆心坐标，使得所有相邻两个圆心坐标之间的距离相等；最终得到的所有圆心坐标为识别得到的汽车轮毂的螺孔的孔心坐标。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的汽车轮毂螺孔识别方法，其特征在于，在采集待检测轮毂的轮毂图像前，预先采集汽车轮毂喷涂生产线上各类型号标准轮毂的中心孔坐标、螺孔个数及PCD值，建立各类型号轮毂参数样本库；步骤(4)识别完成后，进行步骤(5)：

(5)确定待检测轮毂的螺孔个数、PCD值和中心孔坐标，并将得到的螺孔个数、PCD值和中心孔坐标与预先确定的各个型号的轮毂参数样本库进行配对，若参数配对成功则标记为识别准确，否则将待测轮毂标记为未知型号并报警，人工确认后将新的轮毂规格信息添加至轮毂参数样本库。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的汽车轮毂螺孔识别方法，其特征在于，步骤(3)中，采用最小二乘法圆拟合确定圆形轮廓的圆心坐标。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的汽车轮毂螺孔识别方法，其特征在于，对最终得到的所有圆心坐标为识别得到的汽车轮毂的螺孔的孔心坐标进行进一步评估：判断得到的螺孔的孔心坐标到中心孔的距离是否相等，如果相等，则为待检测汽车轮毂的螺孔孔心坐标，其中轮毂中心孔坐标为O(s/2,t/2)，步骤(2)得到的轮毂图像尺寸为s×t；如果不相等，则删除该圆心坐标。