[发明专利]一种SAB安全气囊尺寸视觉测量方法有效

专利信息
申请号: 201910243470.3 申请日: 2019-03-28
公开(公告)号: CN109978940B 公开(公告)日: 2023-04-07
发明(设计)人: 何炳蔚;陈水酉;杨智坤;陈缘 申请(专利权)人: 福州大学
主分类号: G06T7/62 分类号: G06T7/62;G06T3/60;G06T5/00;G06T7/13
代理公司: 福州元创专利商标代理有限公司 35100 代理人: 蔡学俊
地址: 350108 福建省福州市闽*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 sab 安全气囊 尺寸 视觉 测量方法
【权利要求书】:

1.一种SAB安全气囊尺寸视觉测量方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤S1:构建机器视觉系统,采集SAB安全气囊的光学图像;

步骤S2:对光学图像进行图像的倾斜矫正,同时提取目标图像;

步骤S3:对矫正后图像进行图像预处理,通过滤波与锐化,改善图像质量;

步骤S4:采用Canny边缘检测对增强图像进行图像分割,得到若干区域,结合图像形态学运算滤除背景及其他噪点干扰;

步骤S5:依据长宽比以及面积等几何特征,定位预缝线感兴趣区域;

步骤S6:采用投影法和灰度直方图相结合的方法,对预缝线的进行测距,得到预缝线间的像素距离D1;

步骤S7:采用最小二乘法对气囊外轮廓进行直线拟合,测量外轮廓尺寸,得到像素尺寸D2;

步骤S8:依据标定实验,得到比例因子s,换算得到真实尺寸D1'和D2',即为SAB安全气囊真实尺寸;

所述步骤S3中,图像预处理的具体内容如下:

步骤S31:对图像进行灰度变换,得到灰度图像;

步骤S32:构造线性平滑滤波器,对图像进行滤波,滤波采用局部均值运算;每个像素灰度值用其局部邻域内所有值的权值置换,计算公式为:

其中,M是邻域N内的像素点总数,h[i,j]是滤波后像素点[i,j]的灰度值,f[k,l]是滤波前像素点[k,l]的邻域像素点的灰度值;

步骤S33:采用基于空域的拉普拉斯锐化算子,增强图像边缘细节,构建模板为:

所述步骤S6中,基于投影灰度直方图的方法的具体内容如下:

步骤S61:遍历ROI区域R1和R2,各自统计区域内每行非0像素个数Ni,以行数为横坐标,Ni为纵坐标,绘制直方图;

步骤S62:结合直方图最大值所在位置,计为第i1max和i2max行,以及ROI区域在位置坐标y1和y2,得到两预缝线所在位置y1'和y2'

步骤S63:作差,得到两预缝线之间的像素距离D1=|y1'-y2'|;

所述步骤S7中,基于最小二乘法的直线拟合测距方法的具体内容如下:

步骤S71:从上到下,遍历边缘轮廓点,得到直线上边缘像素点集合P1;

步骤S72:从上到下,遍历边缘轮廓点,得到直线下边缘像素点集合P2;

步骤S73:根据最小二乘法,拟合直线方程L1和L3,计算公式为:

其中,和分别是点集的横坐标、纵坐标均值,N是点集像素点总数,a是拟合直线的斜率;

步骤S74:计算上边缘中心点p(x0,y0),其中x0位于点集P1的横坐标均值位置,y0通过直线方程L3求得;

步骤S75:根据点到直线距离公式,求得两直线间距离D2

其中,A、B、C分别是直线的一般方程的系数参数,(x0,y0)是上边缘中心点坐标;

所述步骤S8中,标定真实尺寸的具体内容如下:

步骤S81:将标准工件,已知真实尺寸di,放置于相机视野中;

步骤S82:用编写的检测软件测量工件相应指标的像素尺寸ds;

步骤S83:计算标定系数s=di/ds;

步骤S84:计算工件真实尺寸D1'和D2',计算公式为:

2.根据权利要求1所述的一种SAB安全气囊尺寸视觉测量方法,其特征在于:所述步骤S1中,机器视觉系统包括工业相机与镜头,照明光源,以及传送带和控制器,所述控制器与工业相机及控制传送带运动的电机连接,用于接收工业相机采集到的光学图像;所述控制器与上位机连接,将光学图像传输给上位机并接收上位机的控制命令,用于控制传送带的运行;照明光源为条形光源,设置于检测台正上方,照明方式为垂直照明;。

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