[发明专利]一种用于识别轮毂气门孔的方法

说明书

本发明公开了一种用于识别轮毂气门孔的方法，其内容是：首先对从生产线上采集的轮毂图片进行预处理，用Hough圆变换定位出轮毂的位置同时获得其圆心和半径信息，结合气门孔在轮毂上的实际位置，设定半径范围，切出一个环形区域，气门孔就在这个以轮毂中心为圆心的环形区域内；设定气门孔的半径范围，在这个环形区域中寻找气门孔候选区域，并对环形区域进行自适应阈值变换，通过对候选区域内低值像素个数的判断来确定候选区域是否为真正的气门孔；最后对比轮毂的直径参数人为设定气门孔直径大小，定位出气门孔。本发明思路清晰、步骤简单，算法运算耗时少，定位精准，符合工业生产的快速性和实时性。

技术领域

本发明属于计算机视觉技术领域，涉及一种用于识别轮毂气门孔的方法，该方法通过对气门孔进行两次定位而确定气门孔的准确位置，第一次定位确定气门孔所在的圆环范围，第二次具体定位出气门孔所在位置。

技术背景

在汽车轮毂的生产过程中，需要提取轮毂的背腔信息，这些信息都是按一定的顺序分布在轮毂的辐条上，要依次得到这些信息就要先确定一个参照位置，由于轮毂是中心对称的，而气门孔正好是这个对称图像中的一个差异点，故以气门孔作为参照最为简单快捷。以气门孔为参照点，通过控制轮毂的旋转角度对轮辐上的数据信息进行采集。

本发明的初衷是从气门孔的特征出发，首先发掘出气门孔相比于周围的轮辐区域有哪些差异特征，经过对多个轮毂的观察发现，气门孔是一个标准的圆形，而且气门孔附近的图像灰度值变化较为剧烈，一般呈现出比其它轮辐区域灰度值低的特征。所以通过结合以上三种特征，就能找出气门孔和周围区域的差别从而定位出气门孔。然而，选用什么样的图像预处理方法才能更好地凸显气门孔区域以便于进行下一步的识别是一个难点，一般常用的预处理方法是图像的滤波去噪以及形态学变换等，但对于此处的气门孔却不能用这些方法，因为相对于轮毂来说气门孔本身就比较小，如果采用图像的平滑处理就会丢失为数不多的边缘细节信息，不利于Hough圆变换进行圆形搜索，所以此处采用自适应阈值法能很好地保留边缘细节。

发现气门孔的以上三个特征虽然不难，但如何凸显这三个特征，以及怎样结合这些特征去定位出气门孔就不容易想到。

发明内容

本发明旨在完成对气门孔的定位。对车轮毂进行身份识别时需要用到轮毂背腔的铸码以及打码信息，这些信息都被标注在轮毂的轮辐上，中信戴卡车轮背腔信息标识有五种，它们分别是：GM、CHINA、T-DOT、年月和Dicastal，对于不同的轮毂，这五种信息出现的先后顺序是没有规律的。为了轮毂识别的快捷性，在建立轮毂信息库时，就需要针对不同轮毂分别记录以上五种信息出现的先后顺序，以及每两种信息间隔的距离。而要查找先后顺序和间隔就需要先规定一个基准点，根据轮毂的实际特征要求，以气门孔为基准点具有简单快捷的优点，故气门孔定位是识别轮毂背腔信息的第一步。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：首先对从生产线上采集的轮毂图片进行预处理，用Hough圆变换定位出轮毂的位置同时获得其圆心和半径信息，结合气门孔在轮毂上的实际位置，设定半径范围，切出一个环形区域，气门孔就在这个以轮毂中心为圆心的环形区域内；设定气门孔的半径范围，在这个环形区域中寻找气门孔候选区域，并对环形区域进行自适应阈值变换，通过对候选区域内低值像素个数的判断来确定候选区域是否为真正的气门孔；最后对比轮毂的直径参数人为设定气门孔直径大小，定位出气门孔。

一种用于识别轮毂气门孔的方法，该方法内容包括以下步骤：

(1)定位轮毂所在位置

首先对从生产线上采集的轮毂图片进行预处理，采用Hough圆变换方法确定轮毂所在的大圆区域；因为轮毂是一个圆形结构，而且在工业相机取景中占据相当大的比例，所以可以先确定轮毂所在的大圆区域。

(2)气门孔粗定位

通过步骤(1)中所确定的轮毂在大圆区域位置的定位，再确定轮毂的圆心O和半径R，合理设置半径范围，切出一个环形区域，从而确定气门孔所在的外环区域；