[发明专利]一种基于机器视觉的工件测量方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的工件测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对工件图像的采集、显示与存储；

步骤二、对步骤一采集到的工件图像进行滤波、二值化预处理：

2-1)采用中值滤波对步骤一采集到的工件图像进行滤波处理，

$i=\underset{(s,t)\∈S}{med}\left\{f(s,t)\right\}---\left(1\right)$

式(1)中，f(s,t)为原始图像的灰度值，S为设定的滤波模板，i为滤波处理后的图像A的灰度值；

2-2)利用类间方差法对图像A进行二值化处理，

${\mathrm{\σ}}_B^2\left(k\right)=\frac{{\[{\mathrm{\μ}}_T\mathrm{\ω}\left(k\right)-\mathrm{\μ}\left(k\right)\]}^2}{\mathrm{\ω}\left(k\right)\[1-\mathrm{\ω}\left(k\right)\]}---\left(2\right)$

式(2)中：

$\mathrm{\μ}\left(k\right)=\underset{i=0}{\overset{k}{\Σ}}ip\left(i\right)---\left(3\right)$

${\mathrm{\μ}}_T=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\Σ}}ip\left(i\right)---\left(4\right)$

$\mathrm{\ω}\left(k\right)=\underset{i=0}{\overset{k}{\Σ}}p\left(i\right)---\left(5\right)$

式(3)、式(4)和式(5)中：

$p\left(i\right)=\frac{h\left(i\right)}{\underset{i=0}{\overset{N-1}{\Σ}}h\left(i\right)}---\left(6\right)$

式(3)-式(6)中：当式(2)的结果为最大时，其中的k值是被选做阈值的灰度值，h(i)代表图像A中每个灰度值的像素数，N代表图像A中灰度值的总数；

步骤三、对二值化处理后的图像B中的工件进行尺寸测量，包括：

3-1)旋转图像：在图像B中，选定一条与工件上某一轮廓线平行、且与垂直方向的夹角＜45°的直线作为参考线，并得到这条参考线的斜率，进而将斜率转换为对应的角度；如果该角度为正，则将图像B顺时针旋转；如果该角度为负，则将图像B逆时针旋转，将图像B旋转至所述参考线与竖直方向一致得到旋转后的图像C；

3-2)测量，包括以下情形中的一种或多种：

自动测量长宽，使用一矩形检测框在图像C中选取待测区域，从矩形检测框的左侧至矩形检测框的右侧按垂直方向检测该检测框内所有像素的值，第一个非零像素的水平坐标X0和最后一个非零像素的水平坐标X1差值的绝对值即为待测形状的长度；再从矩形检测框的上侧至矩形检测框的下侧按水平方向检测该检测框内所有像素的值，第一个非零像素的垂直坐标Y0和最后一个非零像素的垂直坐标Y1差值的绝对值即为待测形状的宽度；

手动测量距离，在图像C中确定待测距离的两个端点，得到该两个端点的坐标值，进而得到该距离；

测量圆或圆弧，使用一扇环检测框在图像C中选取待测圆或圆弧，沿径向自外向里检测该检测框内所有像素的值，得到每次检测的第一个非零像素，将检测到的所有第一个非零像素点拟合成圆弧，即得到待测圆或圆弧的半径和圆心。