[发明专利]一种基于机器视觉的平板类工件尺寸检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的平板类工件尺寸检测系统，其特征在于：包括电脑处理终端(1)、载物台(2)、移动机构、平行背光源(4)、远心镜头(5)以及图像采集相机(6)，所述移动机构安装在载物台(2)上，所述移动机构驱动平行背光源(4)水平移动，所述平行背光源(4)输出的光束经过远心镜头(5)进入到图像采集相机(6)内部，所述图像采集相机(6)通过以太网与电脑处理终端(1)通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的平板类工件尺寸检测系统，其特征在于：所述移动机构包括电机(31)、电机驱动器、丝杆轴(32)以及丝杆螺母(33)，所述电脑处理终端(1)输出端与电机驱动器电性连接，所述电机驱动器与电机(31)电性连接，所述电机(31)驱动丝杆轴(32)转动，丝杆轴(32)转动同时带动丝杆螺母(33)沿着丝杆轴(32)移动，平行背光源(4)与待测样品安装在丝杆螺母(33)上。

3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的平板类工件尺寸检测系统，其特征在于：所述电机(31)是步进电机。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的平板类工件尺寸检测系统，其特征在于：所述图像采集相机(6)是CCD相机。

5.一种平板类工件尺寸检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，搭建权利要求1所述的检测系统，并对检测系统的运行参数初始化；

步骤2，将模板工件的实际尺寸输入到电脑处理终端(1)中并保存；

步骤3，采集模板工件的模板图像，基于所述模板图像计算模板工件的像素尺寸；

步骤4，根据模板工件的实际尺寸与像素尺寸，计算模板工件实际尺寸相对于像素尺寸的比例系数；

步骤5，采集待测工件的待测图像，基于所述待测图像计算待测工件的像素尺寸；

步骤6，根据所述比例系数以及待测工件的像素尺寸，计算待测工件的实际尺寸；

步骤7，设置误差范围，计算待测工件的实际尺寸与模板工件的实际尺寸之间的差值，判断所述差值是否在误差范围之内，如果是，则判断待测工件合格，否则判断待测工件不合格。

6.根据权利要求5所述的一种平板类工件尺寸检测方法，其特征在于，步骤3中，具体包括以下步骤：

步骤3.1，移动机构驱动模板工件匀速移动，图像采集相机采集多张第一待处理图像；

步骤3.2，对所述第一待处理图像进行中值滤波处理以及二值化处理；

步骤3.3，对所述第一待处理图像先后进行开操作以及闭操作；

步骤3.4，利用基于区域的图像分割算法对第一待处理图像进行分割操作；

步骤3.5，采用基于SURF角点提取的图像拼接算法，对多个所述第一待处理图像进行图像拼接操作，生成模板工件的模板图像；

步骤3.6，在模板图像中建立图像坐标系，提取模板图像中的连通体，对各个连通体进行分类，对各个连通体的边缘像素点进行最小二乘法拟合，计算各个连通体的中心位置及尺寸；

步骤3.7，对模板图像中的模板工件的边线进行提取，通过最小二乘法得到模板工件的边线的函数解析式，计算模板工件的整体尺寸。

7.根据权利要求6所述的一种平板类工件尺寸检测方法，其特征在于，步骤5中，具体包括以下步骤：

步骤5.1，移动机构驱动待测工件匀速移动，图像采集相机采集多张第二待处理图像；

步骤5.2，对所述第二待处理图像进行中值滤波处理以及二值化处理；

步骤5.3，对所述第二待处理图像先后进行开操作以及闭操作；

步骤5.4，利用基于区域的图像分割算法对第二待处理图像进行分割操作；

步骤5.5，对按顺序采集的前后两个第二待处理图像进行角点匹配操作，计算两个第二待处理图像的仿射变换矩阵，完成前后两个第二待处理图像的拼接操作；

步骤5.6，重复上述步骤5.5，直到所有第二待处理图像完成拼接操作，生成待测图像；

步骤5.7，在待测图像中建立图像坐标系，提取待测图像中的连通体，对各个连通体进行分类，对各个连通体的边缘像素点进行最小二乘法拟合，计算各个连通体的中心位置及尺寸；

步骤5.8，对待测图像中的待测工件的边线进行提取，通过最小二乘法得到待测工件的边线的函数解析式，计算待测工件的整体尺寸。