[发明专利]一种应用于汽车冲压件的测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车冲压件检测领域，特别涉及到一种应用于汽车冲压件的测量系统。

背景技术

汽车质量每减轻1％，可节省燃料消耗0.6％-1.0％，汽车每减重100kg，CO2排放量可减少约5g/km，在轿车中每使用1kg铝，可在其使用寿命期内减少20kg尾气排放。汽车轻量化成了必然趋势。汽车冲压件一般是由铝合金材料冲压成型的，汽车冲压件形状复杂，表面尺寸要求高，冲压件表面上任何微小的缺陷都会在涂漆后引起光线的漫反射而损坏外形的美观，因此冲压件表面不允许有鼓包、压痕、拉伤、起皱、波浪、缩颈、开裂及其他破坏表面美感的缺陷。

现有的汽车冲压件测量方法采用机械测量，方法复杂，自动化程度低。因此，提供一种非接触性、方法简单、自动化程度高、测量精度高的汽车冲压件的测量系统就很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的方法复杂，自动化程度低问题。提供一种新的应用于汽车冲压件的测量系统，该应用于汽车冲压件的测量系统具有非接触性、方法简单、自动化程度高、测量精度高的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种应用于汽车冲压件的测量系统，所述测量系统包括图像采集装置，与图像采集装置连接的上位机，与上位机通过无线通讯装置连接的远程服务器；所述图像采集装置包括设置在冲压件下的曝光板，位于曝光板下方的强光源，位于冲压件上方的工业相机；以及与工业相机连接的上位机所述工业相机设有远心镜头，用于采集所述平板冲压件图像数据；所述上位机包括第一存储介质、第一处理器及无线通讯装置，所述第一储存介质储存有数据初处理程序，所述第一处理器用于调用无线通讯装置与远程服务器进行数据交互以及执行所述数据初处理程序；所述远程服务器包括第二存储介质、第二处理器及无线通讯装置，所述第一储存介质储存有数据后处理程序，所述第二处理器用于调用无线通讯装置与上位机进行数据交互以及执行所述数据后处理程序，完成下列步骤：

(1)运用中值滤波方法对从上位机接收到的图像数据进行噪声去除，得到无噪图像；

(2)根据步骤(1)的无噪图像进行直线检测；

(3)根据步骤(1)的无噪图像进行圆检测，所述圆检测包括圆心定位；

(4)根据步骤(2)及步骤(3)的检测结果计算所述冲压件尺寸。

本发明的工作原理：测量系统包括硬件和软件程序，硬件系统由光源、远心镜头、相机、工件传送带、图像采集卡、曝光板和计算机组成；软件系统包括图像采集、图像预处理、几何要素检测及尺寸测量等功能程序。对于尺寸的测量选用背光照明，并采用曝光板以突出物体的结构轮廓特征。通过采用远心镜头解决厚度对成像的影响。通过远程服务器的设置，能够在前端简化设备需求，并集中对数据进行后处理测量。其中前端主要包括图像数据采集及数据压缩与传输。通过对汽车冲压件的尺寸进行测量，主要包括直线及圆心定位。，利用合理的图像采集、图像处理、边缘检测、几何要素定位方法，实现了冲压件尺寸的非接触式快速测量。

上述技术方案中，为优化，进一步地，所述数据初处理程序包括对所述工业相机采集的图像数据进行压缩与编码。

进一步地，所述工业相机数量至少为2的偶数，以冲压件圆心为中心对称分布。

进一步地，所述直线检测包括采用Hough变换直线检测方法检测所述无噪图像，包括：

(A)建立参数化直线方程：

xcosθ+ysinθ＝ρ，

(B)设置量化间隔，将θ于ρ取值范围离散化为至少一个区间，ρ的取值范围由图像矩形的顶点到圆点的距离相关；

(C)构造θ-ρ参数空间，将θ-ρ参数空间离散化为二维网格，对离散化参数对应的(θ_i，ρ_j)设置一个计数器；

(D)根据所述参数化直线方程进行特征点对θ-ρ参数空间投票，当所有特征点完成对θ-ρ参数空间投票后，寻找出θ-ρ参数空间中计数器值大于阀值T的局部放大点即为对应的直线参数对，定义HT为无噪图像中的直线。

进一步地，所述特征点对参数空间投票包括：

对图像中的每个特征点(x₀，y₀)，遍历所有离散θ值，根据所述参数化直线方程计算每个θ_i对应的ρ值及相应的离散区间ρ_i，计数器(θ_i，ρ_j)值加1

其中，θ表示直线的法线，0°≤θ＜180°，ρ为圆点到直线的距离，ρ单位为像素，