[发明专利]一种压电陶瓷银片同心度质量自动检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机视觉以及质量检测研究领域，特别涉及一种压电陶瓷银片同心度质量自动检测方法和装置。

背景技术

压电陶瓷银片是将压电陶瓷烧结后，采用丝印的方式将银浆印在陶瓷片上，经烘干烧结形成的。压电陶瓷银片的质量好坏主要由下述三个方面来判定：(1)瓷片与银层的同心度：圆形压电陶瓷片内印好的圆形银层的中心须与压电陶瓷片的外圆同心，当二者圆心偏差大于一定值时，即同心度大于一定值时，为同心度不良；(2)烧结不良：银片的表面会因高温烧结而产生气泡、隆起、颜色改变，为烧结不良；(3)瓷片破损、银层划伤等。

同心度不良的检测不同于烧结不良和瓷片破损的检测，后两者可以通过定性判断是否存在各种缺陷，但同心度则要求进行定量尺寸判断来区分合格品和不合格品，因此在目前大多数还采用裸眼人工检测的生产线上，同心度实际上只做了非常粗糙的判断，因此产品质量的控制是很不精确的。

现有技术中进行同心度检测，大多采用霍夫变换查找内外圆，计算所查找到的圆的圆心和半径来测算同心度。此种方法对内圆和外圆的最小间距有一定的要求，内外圆距离太近，检测时算法很容易出现内圆和外圆重合到一起的现象。由于印在压电陶瓷片上的银浆形成的内圆一般都和陶瓷片的外圆距离很近，因此很容易出现或检测不到内圆或检测不到外圆的情况，从而无法正确计算内外圆的同心度；另外，当圆的大小发生变化时，该方法需要调整很多参数，如果参数设置不当，很容易出现无法查找到圆的情况，导致无法计算同心度。压电陶瓷银片作为应用广泛的系列产品，有着很多种大大小小不同的尺寸，上述方法将使工人很难在系统中正确地调整参数，致使系统无法正常工作。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种压电陶瓷银片同心度质量自动检测方法，该方法可自动测量不同尺寸的压电陶瓷银片的同心度，识别的准确率高，可靠性好。

本发明的另一目的在于提供实现上述压电陶瓷银片同心度质量自动检测方法的装置，该装置自动化程度高，工作效率高。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种压电陶瓷银片同心度质量自动检测方法，包括步骤：

(1)初始化：判断当前检测托板的颜色与压电陶瓷银片镀银区域的颜色是否接近，如果接近，则将待检测的压电陶瓷银片镀银面朝上，平放在检测托板上，将检测托板设置在摄像头拍摄视野内，摄像头拍摄得到原始图像；

(2)求外圆参数：提取原始图像中待检测压电陶瓷银片的外轮廓点集，进行圆拟合得到拟合外圆，计算拟合外圆的圆心和半径；

(3)求内圆参数：提取原始图像中待检测压电陶瓷银片的内轮廓点集，进行圆拟合得到拟合内圆，计算拟合内圆的圆心和半径；

(4)计算内外圆的同心度，如果同心度大于预设的阈值，则判定当前待检测的压电陶瓷银片为良品，否则为废品。

优选的，步骤(1)中，判断当前检测托板的颜色与压电陶瓷镀银区域的颜色是否接近，只在更换检测托板时判断一次，具体方法是：在检测托板的中央放置一个压电陶瓷银片，用摄像头采集一幅图像，通过霍夫变换定位压电陶瓷银片的圆心和外圆直径，统计位于外圆内的所有像素点的灰度平均值作为压电陶瓷银片的灰度平均值；由所述外圆开始向外扩大M个像素得到一个环状的背景区域，统计该背景区域内的灰度平均值，并将其和压电陶瓷银片的灰度平均值进行比较，当二者灰度之差在30-50范围内时，认定检测托板的颜色和压电陶瓷镀银区域的颜色接近。

优选的，步骤(2)中，提取原始图像中待检测压电陶瓷银片的外轮廓点集的步骤是：

(2-1)对原始图像进行高斯平滑；

(2-2)对平滑后的图像进行边缘检测；

(2-3)用拓扑原理和边缘跟踪法检测压电陶瓷银片外轮廓点集，具体是：逐行逐列扫描步骤(2-2)边缘检测后的二值图像，搜索到的第一条像素值由0变为1的边界即为外轮廓；

(2-4)根据外轮廓点集进行基于二次曲线的圆拟合，得到拟合外圆，记录其圆心和半径。

更进一步的，步骤(2-2)中采用canny边缘检测算法。

更进一步的，考虑到步骤(2-2)进行边缘检测后可能包含一些噪声，为了更准确找到外轮廓，对方法进行了如下改进：所述步骤(2-3)，提取边缘检测后所得图像中的所有边缘，计算每一条边缘所包围区域的面积，取面积最大值对应的边缘作为压电陶瓷银片外轮廓。

优选的，步骤(3)中，提取原始图像中待检测压电陶瓷银片的内轮廓点集的步骤是：

(3-1)对原始图像进行高斯平滑；