[发明专利]一种基于机器视觉的工业磁芯元件的形变检测方法

摘要

一种基于机器视觉的工业磁芯元件的形变检测方法,涉及一种基于机器视觉的工业元件形变检测技述,目的是为了解决现有技术存在对初始化敏感、鲁棒性和快速性差等问题。首先对相机采集到的图像进行待测区域分割，使用模板匹配法确定待测工业磁芯元件的中心位置，对待测工业磁芯元件区域进行图像裁剪，得到感兴趣区域；对感兴趣区域的最左和最右两个边缘进行边缘检测，得到二值边缘图像；对二值边缘图像使用改进的最小二乘法进行拟合，计算最左和最右两个边缘的拟合直线的角度差，根据角度差的大小判断工业磁芯元件是否合格。上述方法对初始化不敏感，具有鲁棒性强、检测速度快、检测效率高的优点，适用于工业产品的自动生产和监测。

主权项

1.一种基于机器视觉的工业磁芯元件的形变检测方法，所述方法是基于单平台多任务自动光学检测系统实现的，所述单平台多任务自动光学检测系统采用两个高清摄像头同时采集工业磁芯元件的表面图像，其中一个高清摄像头用于采集工业磁芯元件的正面图片，另一个高清摄像头为远心镜头相机，用来采集工业磁芯元件的侧面图像；其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一、系统初始化，当待测工业磁芯元件在传送过程中触发红外传感器时，使用远心镜头相机采集一张待测工业磁芯元件侧面的图像，所采集的图像的大小为1280×1024个像素；步骤二、使用Sobel算子对步骤一中采集到的图像进行边缘检测，以进行待测区域的分割，使用形态学方法对检测到的边缘图像进行膨胀，并根据8连通规则对该图像去除干扰，然后使用模板匹配的方法确定待测工业磁芯元件的中心位置，对待测工业磁芯元件区域进行图像裁剪，得到感兴趣区域；步骤三、对步骤二得到的待测工业磁芯元件的感兴趣区域的最左和最右两个边缘进行边缘检测，对检测结果采用高斯微分滤波器进行滤波，对滤波结果进行二值化处理，对二值化处理结果使用形态学方法进行膨胀，并结合8连通规则去除干扰点；对去除干扰点后的二值边缘图像使用改进的最小二乘法进行拟合，计算最左和最右两个边缘的拟合直线的角度差；步骤四、根据步骤三得到的角度差的大小对待测工业磁芯元件的形状进行判断，如果右边缘的角度与左边缘的角度之差在合格范围内，则认为该待测工业磁芯元件是合格品；否则，认为该待测工业磁芯元件是不合格产品；所述的步骤二具体包括如下步骤：步骤二一、读取步骤一采集到的待测工业磁芯元件侧面图像I0，读取模板图像IT；步骤二二、对待测工业磁芯元件的侧面图像I₀和模板图像I_T缩小至1/k，缩小后的侧面图像和模板图像分别为和构建高斯滤波器G对和分别进行滤波，去除图像中的噪声，使用Sobel算子对高斯滤波后的两个图像分别进行边缘检测，分别得到边缘图像和步骤二三、使用形态学方法对进行膨胀，根据8连通规则，统计膨胀后的图像中的连通区域，选取最大的连通区域作为待测磁芯元件的边缘区域，其余的连通区域作为无效区域全部去除，所得图像记为对与进行“与”操作，得到没有干扰的边缘图像步骤二四、使用作卷积核，对作卷积操作，卷积结果中值最大的元素所对应的像素即为待测工业磁芯元件中心点对应的位置，记为其中为中的纵向坐标，为中的横向坐标，得到在原始图像I₀中待测工业磁芯元件的中心坐标的位置步骤二五、模板图像IT的高和宽[HT WT]是已知量，待测工业元件侧面部分位于上边缘max(mx‑0.75HT,1)、下边缘min(mx‑0.75HT,1024)、左边缘max(my‑0.55WT,1)和右边缘max(my+0.55WT,1280)所围成的区域内，min和max代表了取最小和取最大函数，将上下左右边缘所围成的区域划分出来，其余部分作为无效部分去除，得到感兴趣区域图像Ic。