[发明专利]一种基于最大内切圆的椭圆孔组检测方法和系统

摘要

本发明公开了一种基于最大内切圆的椭圆孔组检测方法和系统，其方法步骤依次为采集工件图像信息、对采集的图像信息进行图像预处理、根据图像信息上的椭圆孔分布对图像信息进行分块、求解出每块图像中椭圆孔的最大内切圆，并根据最大内切圆计算出椭圆孔的短半轴长、长半轴长和倾斜角、将椭圆孔的短半轴长、长半轴长和倾斜角与标准椭圆孔尺寸进行比照，判断工件上的椭圆孔组是否合格。本发明采用机器视觉技术与椭圆最大内切圆算法相结合的椭圆孔组检测方法，克服了传统孔组检测方法成本高、时间消耗大、精度低等缺点。

主权项

一种基于最大内切圆的椭圆孔组检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采集工件图像信息；(2)对采集的图像信息进行图像预处理；(3)根据图像信息上的椭圆孔分布对图像信息进行分块，每块图像上均有1个椭圆孔；(4)利用最大内切圆算法求解出每块图像中椭圆孔的短半轴长、长半轴长和倾斜角；具体内容如下：(a)计算椭圆的m条水平扫描线，并将第i条水平扫描线与椭圆交点ai1、ai2计入集合S，i＝1,2,…,m；(b)计算S集合内所有|ai1ai2|的中点ai，通过最小二乘拟合得到水平扫描中点线，并求出水平扫描中点线与椭圆的交点A1、A2，计算线段|A1A2|的中点M1；(c)按照步骤(a)、(b)的方法求解出椭圆的垂直扫描中点线与椭圆的交点所连线段的中点M2，以|M1M2|中点O1为圆心，|M1M2|为直径取圆C1；(d)求出过点O1的水平直线与椭圆的交点P1、P2，以O1为圆心，max{|O1P1|，|O1P2|}为半径作圆C2；(e)若圆C2与椭圆有4个交点，依次记为P3、P4、P5、P6，或者圆C2与椭圆有3个交点，即P3与P4重合或者P5与P6重合，则以弧长和为范围，计算圆C1内的每个点到该范围内的椭圆边界点的最小距离dmin，并记入集合H；若圆C2与椭圆只有一个或两个交点时，则计算圆C1内的每个点到椭圆所有边界点的最小距离dmin，并记入集合H；(f)求出集合H内的max{dmin}，及max{dmin}对应的C1内的点O；(g)以O为中心，max{dmin}为半径，作圆交椭圆于N1、N2两点，此圆即为椭圆的最大内切圆，|ON1|即为椭圆短半轴长，分别求得椭圆的倾斜角θ和椭圆短轴所在直线(h)在线段|N1N2|上取点Kj，j＝1,2,…,n，将|N1N2|等分成n+1份，过Kj作|N1N2|的垂线交椭圆与Dj1，Dj2，计算dj＝|Dj1Dj2|/2，将{Kj，dj}计入集合Q；(i)对集合Q内的元素{Kj，dj}利用最小二乘拟合，求得{Kj，dj}对应函数的最大值dmax，即为椭圆的长半轴长；(5)将椭圆孔的短半轴长、长半轴长和倾斜角与标准椭圆孔尺寸进行比照，判断工件上的椭圆孔组是否合格。