[发明专利]一种深沟窄槽视觉检测镜头防碰撞控制方法

说明书

本发明公开一种深沟窄槽视觉检测镜头防碰撞控制方法，包括以下步骤：将内窥镜置于运动控制模块上；运动控制模块驱动内窥镜自动检索目标窄槽；采集深沟窄槽照片，提取图像中窄槽特征和窄槽轮廓，并计算窄槽宽度；提取中心线，基于中心线选取中心定位点；在内窥镜进入深沟窄槽前设定一个内窥镜伸入点位的可信度阈值；运动控制模块驱动内窥镜使其视野范围的中心与中心定位点相重合，并逐渐伸入深沟窄槽中；不断进行可信度评级和验证；若判断结果为不可信，继续对位，反复进行验证和矫正；若判断结果为可信等级，内窥镜继续向下伸入深沟窄槽中。该防碰撞控制方法能够保证使内窥镜安全进入深沟窄槽中，防止镜头和待检元件损坏，可靠性强。

技术领域

本发明涉及视觉检测控制方法，具体涉及一种深沟窄槽视觉检测镜头防碰撞控制方法。

背景技术

随着计算机视觉技术的成熟，视觉检测被广泛运用于工业领域当中。特别是内窥镜的出现，更是突破了人眼的所不能触及的极限，能在密封空腔内观察内部空间结构与状态，实现远距离观察与操作。

但是,在一些复杂工件常含有细小而狭长的深沟窄槽，如发动机缸体的窄小而深的水道，这为自动化视觉检测带来一定困难，在进入深沟窄槽时容易碰撞窄槽外壁，导致镜头或待检工件损坏。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种深沟窄槽视觉检测镜头防碰撞控制方法，该防碰撞控制方法能够保证使内窥镜安全进入深沟窄槽中，防止镜头和待检元件损坏，可靠性强，为实现深沟窄槽的自动化视觉检测提供可能。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种深沟窄槽视觉检测镜头防碰撞控制方法，包括以下步骤：

(1)将内窥镜置于运动控制模块上；对内窥镜的视觉检测相机进行视觉标定；

(2)将含有待检窄槽的工件垂直放在内窥镜的正下方；运动控制模块驱动内窥镜自动检索目标窄槽，使拍摄视野内出现待检目标，以完成待检深沟窄槽的初步定位；

(3)采集深沟窄槽照片，提取图像中窄槽特征，利用像素边缘信息提取窄槽轮廓，并计算窄槽宽度；

(4)得出深沟窄槽轮廓后，提取中心线；再基于中心线的其中一个点作为内窥镜进入的中心定位点；

(5)在内窥镜进入深沟窄槽前设定一个内窥镜伸入点位的可信度阈值，用于判断内窥镜伸入是否会碰撞元件；

(6)将深沟窄槽宽度和中心定位点的坐标信息传递到运动控制模块，运动控制模块驱动内窥镜，使其视野范围的中心与选定的窄槽中心定位点相重合，并逐渐伸入深沟窄槽中；在下降过程中，不断进行可信度评级和验证，如步骤(7)所示；

(7)根据当前的内窥镜坐标，按照步骤(5)计算得出当前可信度等级，判断内窥镜视野中心坐标是否在设定的范围之内；

(8)若判断结果为不可信，回到步骤(6)继续对位，反复进行验证和矫正；若判断结果达到设定的可信等级，内窥镜继续向下伸入深沟窄槽中，直至内窥任务完成。

本发明的一个优选方案，在步骤(4)中，提取中心线的方法包括以下步骤：

获取原图，进行图像预处理；进行阈值分割，并提取感兴趣区域；提取区域骨架；提取并显示中心线。

本发明的一个优选方案，在步骤(5)中，可信度阈值的计算方法包括以下步骤：

设定深沟窄槽的宽度为w、内窥半径为r，根据以上数据可得内窥镜的移动坐标的允许范围宽度m为：

m＝w-2r；

根据内窥镜的位置和允许范围宽度m的关系划分为不同等级的可信度，内窥镜位置在允许范围之外设定为不可信，在此之内设定为可信；