[发明专利]一种基于红外线激光和3D相机的手机喇叭泡棉有无检测方法

权利要求书

1.一种基于红外线激光和3D相机的手机喇叭泡棉有无检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1)接收采集信号，通过红外线激光在手机喇叭上的相对运动，通过3D相机采集图像；步骤S2)对相机采集到的手机喇叭3D图像进行图像预处理；步骤S3)通过不同泡棉的特征选定不同的算法来检测泡棉有无；步骤S4)通过模板匹配与仿射变换的方法来定位区域，确保每次拍照所得到的检测区域相同；步骤S5)通过if判断来得出每个区域的有无，在图像中标记出来，并向机械手发出不同信号；

所述步骤S3)中，包括以下步骤：

步骤S31)首先通过泡棉的不同类型来选定相应的算法：若泡棉与底座的对比度较大，则选用灰度对比的方法；若泡棉与底座的对比度较小，则选用高度对比的方法；对于高度和灰度上对比都较大的泡棉，可以通过检测高度和检测对比度两种方案来检测泡棉的有无；

步骤S32)若采用灰度对比的方法，需先选取一小块底座区域和所有需要进行灰度对比的泡棉区域，再在图中选取黏贴泡棉区域以外的几个区域作为整个零件的匹配模板，定位到灰度对比区域后，求取区域平均灰度值；

步骤S33)若采用高度对比的方法，需先求出需要进行高度对比的泡棉的区域以及其附近的高度对比区域，进而求取区域中平均高度值，与步骤S32)不同的是，步骤S33)选取的每一块底座区域都需要一个高度对比区域，且该对比区域需尽量靠近黏贴泡棉的区域。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外线激光和3D相机的手机喇叭泡棉有无检测方法，其特征在于：所述步骤S1)中，包括以下步骤：

步骤S11)当贴有泡棉的手机喇叭到达前端传感器的感应位置，传感器发送模拟信号给数据采集设备，通过信号采集卡的数字处理转换信号并传递给采集系统；

步骤S12)采集系统接收到数字信号以后，触发红外线激光在手机喇叭上进行相对运动，同时触发3D相机开始采集图像；

步骤S13)当贴有泡棉的手机喇叭到达末端传感器的感应位置，传感器发送模拟信号给数据采集设备，通过信号采集卡的数字处理转换信号并传递给采集系统，使相机停止采集，并将图像传送至图像处理单元，之后相机将关闭，直到接收到下一次采集信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于红外线激光和3D相机的手机喇叭泡棉有无检测方法，其特征在于：所述步骤S2)中，包括以下步骤：

步骤S21)将相机采集到的灰度图像先进行增强图像对比度的处理；3D相机会采集到手机喇叭的一张高度图像与一张灰度图像，该高度图像实际上是包含高度信息的一张特殊的灰度图像，通过双平台直方图均衡化方法来增强灰度图像对比度，先求得图像灰度级的概率密度函数，然后通过双阈值来修正图像灰度直方图，再对修正后的图像灰度直方图作均衡化处理，得到对比度增强后的图像；

步骤S22)然后针对处理后的灰度图利用阈值法与区域形状转换法对手机喇叭图像进行分割，确定一个模板的搜索区域；先使用阈值工具将高度图像与灰度图像中的手机喇叭作为区域选定出来，然后将这个区域的形状转换为一个外接长方形，作为步骤S3)中的模板搜索区域，以减少模板搜索的时间；

步骤S23)最后通过相机给定参数对相机采集到的高度图进行标定处理，以得到适合图像处理软件进行高度处理的图像。

4.根据权利要求1所述的一种基于红外线激光和3D相机的手机喇叭泡棉有无检测方法，其特征在于：所述步骤S4)中，其方法为：

先在新拍摄的高度图与灰度图中通过模板匹配搜索步骤S32)建立的整个零件的匹配模板，得到区域变换矩阵，区域仿射变换矩阵包含从模板图像到新拍摄图像的平移、旋转、缩放、斜切特征；

然后通过仿射变换区域，将各个检测区域映射到新拍摄的图像中去，这样每次更换新的待检测手机喇叭时就不需要重新选定检测区域。

5.根据权利要求1所述的一种基于红外线激光和3D相机的手机喇叭泡棉有无检测方法，其特征在于：步骤S32)中还包括，通过多次实验得出在泡棉有或无两种情况时两块区域的灰度差，并设定一个供步骤S5)使用的判断条件。