[发明专利]一种基于机器视觉的电池连接器质量检测方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的电池连接器质量检测方法，其特征在于，建立连接器模板数据集，采集被检测连接器的图像，对所采集到的电池连接器原始图像进行图像裁剪截取矩形裁剪窗区域的图像C，将裁剪图像C进行倾斜校正得到校正后图像C′，对校正后的图像C′进行重构完成图像预处理，图像预处理包括以下步骤：

Q1、采集一幅无缺陷、无偏移倾斜的连接器原始图像，在该图像中截取连接器区域图像M，提取其特征值并保存，以ID的形式标记，为后期模板匹配做准备，同时计算连接器区域图像的宽w与高h，作为连接器的尺寸；

Q2、应用步骤A1建立的模板数据集在待测图像中搜索并定位连接器的位置，此时得到了连接器中心在图像中的位置坐标(x_c,y_c)、倾斜角α与尺寸w×h；在原始图像中开一个宽2w、高2h、倾斜角α的矩形窗，开窗尺寸应大于连接器FPC板尺寸；在原始图像中截取该矩形窗区域的图像C，完成裁剪；

Q3、利用最小二乘法计算FPC基板侧边与底边的斜率K，在得到FPC基板倾斜量的基础上对图像C做反向旋转实现倾斜校正，校正后图像C′如下：

其中，为FPC基板的旋转角；

Q4、对已校正图像C′进行灰度阈值分割，分割区域F(x_l,y_l)仅为FPC基板本体闭合区域，计算该区域的尺寸范围以定义重构后图像尺寸，新图像宽W、高H如下：

W＝Max[x_l]-Min[x_l]

H＝Max[y_l]-Min[y_l]

将分割区域F(x_l,y_l)数据复制到图像D完成重构用于后续检测；

图像预处理完成后分别采用独立检测方法对连接器的位置、连接器FPC基板露铜、连接器中央区域瑕疵、连接器五金部件缺陷和连接器塑料部件缺陷进行检测，根据检测结果采用动态模板更新机制实时更新检测模板，最后以已更新的图像D为基础建立坐标系，对缺陷进行分类、定位标记并将检测结果输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的电池连接器质量检测方法，其特征在于，连接器位置测量具体如下：

S101、利用图像预处理环节建立的连接器模板在已校正图像中搜索匹配，采用基于边缘方向梯度的模版匹配算法，搜索得到最大匹配度位置为(x_c,y_c)，以及旋转角α；

S102、重构后的图像D的边沿即为FPC基板的边沿，FPC底边相对图像底边的倾斜角为0度；故连接器相对FPC基板的倾斜角即为α，连接器在FPC基板中的相对位置如下：

L_l＝x_c-(w/2)/cosα

L_r＝W-x_c-(w/2)/cosα

L_b＝H-y_c-(h/2)/cosα

其中，L_l、L_r、L_b分别为连接器左、右、底边至FPC基板左、右、底边轮廓的相对距离，W为图像D的宽，H为图像D的高，w为连接器宽，h为连接器高。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的电池连接器质量检测方法，其特征在于，将已校正的图像中的连接器区域屏蔽，屏蔽窗是一块黑色填充区域，以连接器中心坐标(x_c,y_c)为中心，连接器倾斜角α为倾角，分别建立尺寸为0.385w×0.9h、0.645w×0.4h、0.588w×0.588h的三个屏蔽窗，采用自适应灰度阈值分割法将连接器FPC基板露铜区域分割出来进行检测。