[发明专利]一种基于机器视觉的金刚砂线颗粒计数方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于制造业质量检测的技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的金刚砂线颗粒计数方法和装置。

背景技术

晶体硅是太阳能光伏产业、半导体产业的重要原材料。由于晶体硅是典型的硬脆性材料，对这种材料的切割方法和工艺的研究一直是行业研究的热点。金刚砂线切割机是近年市场上出现的一种新型的晶体硅切割加工设备，利用它切割晶体硅具有速度快、成本低、且环保的优点。金刚砂线切割机的主要工作部件是一根通过电镀在其表面固结了金刚石磨粒的切割钢丝，即为金刚砂线。金刚砂线上颗粒的大小、密度、数量等因素直接影响金刚砂线的切割效率。由于目前人工检测方式速度慢，检测采样的间隔不易控制，导致无法实时发现金刚砂线上所附的颗粒数目，因此无法检测出金刚砂线的质量好坏。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种能够实时发现金刚砂线上所附颗粒的数目，进而检测出金刚砂线质量好坏的一种基于机器视觉的金刚砂线颗粒计数方法和装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于机器视觉的金刚砂线颗粒计数方法，包括：S101、通过机器视觉设备采集待测金刚砂线的原始图像；S102、选择均值滤波模板对所述原始图像进行滤波处理；S103、对滤波后的图像，进行ROI裁剪；S104、对裁剪后的图像，进行边缘检测；S105、对边缘检测后的图像，基于连通域标记对金刚砂线上的颗粒进行计数。

优选地，所述对边缘检测后的图像，基于连通域标记对金刚砂线上的颗粒进行计数，具体包括：S1051、对边缘检测后的图像进行逐行扫描，将每一行中连续的白色像素组成一个被称为团的像素序列，将所有的团从1开始顺序标号；S1052、遍历所有的团，将团写成新的团序列，其中，将具有重合区域的团或团序列组合成一个新的团序列；S1053、遍历所有的团序列，记录所有团序列的数目，团序列的数目即为金刚砂颗粒的数目。

优选地，所述将团写成新的团序列，具体包括：对于除了第一行外的所有行里的团，若它仅与上一行中的一个团有重合区域，则将这两个团的标号写入一个新的团序列中；若它与上一行中两个或两个以上的团有重合区域，则将这几个团的标号写入一个新的团序列，此时，若上一行中的某个或某些团已经属于一个团序列，则将这几个团序列合并成一个团序列；若某个团与上一行中的团都没有重合区域，则将它写入一个新的团序列。

优选地，所述对滤波后的图像，进行ROI裁剪，具体包括：S1031、采用7×7的结构元素对图像进行腐蚀操作；S1032、采用Sobel算子对腐蚀操作后的图像进行边缘检测；S1033、采用Hough变换对边缘检测后的图像进行直线检测，选择一对垂直距离最大的直线对，对直线对之间的区域进行ROI裁剪。

优选地，所述对裁剪后的图像，进行边缘检测，具体包括：S1041、采用的公式s＝cr^γ对裁剪后的图像进行对比度增强，式中：r为输入像素灰度值，s为输出像素灰度值，c为1，γ为0.4；S1042、采用Canny算子对进行对比度增强后的图像进行边缘检测。

相应地，一种基于机器视觉的金刚砂线颗粒计数装置，包括：采集模块：用于通过机器视觉设备采集待测金刚砂线的原始图像；滤波模块：用于选择均值滤波模板对所述原始图像进行滤波处理；裁剪模块：用于对滤波后的图像，进行ROI裁剪；边缘检测模块：用于对裁剪后的图像，进行边缘检测；计数模块：用于对边缘检测后的图像，基于连通域标记对金刚砂线上的颗粒进行计数。

优选地，所述计数模块，具体包括：扫描单元：用于对边缘检测后的图像进行逐行扫描，将每一行中连续的白色像素组成一个被称为团的像素序列，将所有的团从1开始顺序标号；第一遍历单元：用于遍历所有的团，将团写成新的团序列，其中，将具有重合区域的团或团序列组合成一个新的团序列；第二遍历单元：用于遍历所有的团序列，记录所有团序列的数目，团序列的数目即为金刚砂颗粒的数目。

优选地，所述将团写成新的团序列，具体包括：对于除了第一行外的所有行里的团，若它仅与上一行中的一个团有重合区域，则将这两个团的标号写入一个新的团序列中；若它与上一行中两个或两个以上的团有重合区域，则将这几个团的标号写入一个新的团序列，此时，若上一行中的某个或某些团已经属于一个团序列，则将这几个团序列合并成一个团序列；若某个团与上一行中的团都没有重合区域，则将它写入一个新的团序列。