[发明专利]一种基于图像识别的管片拼装质量的智能检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种基于图像识别的管片拼装质量的智能检测系统，其特征在于，包括标识物、图像采集装置、图像处理系统和显示装置；

标识物为辅助图像识别的纸质或其他材质图案；

图像采集装置由普通的USB摄像头构成，用于采集包含图像标识物和管片实体的图像信息，并将采集到的信息传输给图像处理系统；

图像处理系统用于对接收到的图像信息进行处理，通过识别图像信息中的标识物，测算叠加矩阵，加载并调试管片错台控制模型，实现实时输出集成了管片实体和错台控制模型的图像信息，进行管片拼装质量的智能检测；

显示装置由计算机显示器构成，用于显示叠加了错台控制模型的图像信息。

2.根据权利要求1所述的基于图像识别的管片拼装质量的智能检测系统，其特征在于，所述的图像处理系统中，建立的模型为：在建模软件中，按照1：1的比例建立半径分别为R-5mm和R+5mm两个同心圆，R为标识物所在管片的半径，两圆圆周使用红色表示错台临界位置，两圆之间区域采用绿色表示错台允许范围，并在两圆之间以蓝色线条再绘制一半径为R的同心圆，表示管片内径对应位置，建立完成后，导出wrl格式，作为原始载入模型。

3.一种基于权利要求1所述的检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1） 根据获取的管片内径以及规范中要求的错台允许偏差，绘制管片错台量控制模型；

（2） 在系统中将控制模型与特定标识物绑定，在正确识别出标识物后，便能对应加载该模型；

（3） 打印出特定标识物，并将其固定于相邻管片接触处，获取标识物大小，以及标识物与管片接触处的距离，精确到毫米；

（4） 在现场安置好摄像头，使摄像头能够同时获取包含标识物和管片实体的图像；

（5） 图像处理系统接收采集到的图像，运行系统中的程序，形成管片实体与错台量控制模型叠加的图像，并将其输入到显示设备中；

（6） 调试模型，对模型进行缩放、三维平移、三维旋转操作，使模型能够与待检测管片外端完全重合；

 （7） 根据显示设备提供的叠加图像，智能判定该相邻管片错台量是否符合规范要求。

4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述的图像处理系统的处理过程为：

（1）接收图像采集装置提供的图像数据，对其进行二值化处理，并进行连通域分析，从而辨认出图像中的闭合区块，甄别寻找其中的矩形区块，将矩形区块与初始设定的标识物比对，提取比对成功的矩形区块进行注册矩阵运算；

（2）完成注册矩阵运算，根据注册矩阵确认摄像头与标识物之间的关系，重新绘制错台控制模型；

（3）将新绘制的错台控制模型数据与图像采集装置提供的图像数据转换至同一坐标系进行叠加，输出管片实体和错台控制模型叠加之后的图像信息；

（4）提供模型调试界面，用户输入针对错台控制模型的调整期望，系统按照设定算法，改变错台控制模型的大小、显示角度和方位，实现错台控制模型与管片实体正确叠加。