[发明专利]一种基于角点约束的裁片眼刀检测方法

说明书

本发明设计了一种基于角点约束的裁片眼刀检测方法，该方法包括：采集现实中的裁片图像；对裁片图像进行畸变校正；将裁片图像和其对应的CAD进行匹配；通过仿射变换将图像和CAD重叠显示；通过角点检测算法提取CAD上的所有角点；从CAD上的角点中提取眼刀；在CAD上眼刀区域的邻域范围内提取裁片上眼刀；计算CAD上眼刀和裁片上眼刀之间的偏差。结果表明，本发明能够检测出裁片上的眼刀，且鲁棒性好。

技术领域

本发明涉及到一种基于角点约束的裁片眼刀检测方法，对裁片运用图像处理相关技术进行眼刀特征的检测，在检测准确率和效率方面相比现有技术有很大的提升。

背景技术

近年来，基于机器视觉的测量技术，由于具有非接触、测量精度高、速度快、适应性好等优点，发展迅速。裁片的品质控制是企业进行生产的重要依据，企业在进行生产时，要对裁片进行品质控制，主要从裁片的整体尺寸偏差、眼刀偏差以及内部特征偏差等方面来进行检验。目前，传统的检测方法主要是：人工从顶层和最底层抽出相同的裁片，将两裁片重叠，检查尺寸是否一样，同时检查上下层“牙剪”定位是否一致或者将裁剪机裁剪出来的裁片与打印出来的CAD图纸进行人工对照，然后借助直尺等测量工具测量检测对象与CAD的偏差。

人工测量方式不仅存在主观性、易疲劳、速度慢、强度大等缺点，而且测量精度和效率也难以保证。为了克服人工测量的种种弊端，测量臂、影像测量仪、三坐标测量仪等测量仪器得到了广泛使用，但仍存在许多问题，例如：测量臂和三坐标测量仪的测量精度与使用者的操作水平有关，存在主观性；影像测量仪单次测量范围较小，效率低。

综上所述，目前迫切的需要提出一种准确度高、检测效率高、操作简单的裁片整体尺寸、特征、眼刀等信息的检测方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种基于角点约束的裁片眼刀检测方法，该方法可以准确地检测出裁片上眼刀和CAD上眼刀的实际偏差，且鲁棒性和实用性较强。

为达到上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了基于角点约束的裁片眼刀检测方法，具体技术方案，包括下列步骤：

步骤1：采集现实中放置于背光板上的裁片图像；

步骤2：通过相机标定得到的参数和位姿对裁片图像进行畸变校正；

步骤3：将裁片图像和其对应的CAD进行形状匹配；

步骤4：通过仿射变换将图像和CAD在同一个二维坐标系中重叠显示；

步骤5：通过角点检测算法提取CAD上的所有角点；

步骤6：通过形状约束和交集面积约束的方式，对CAD上的角点进行分类，剔除不属于眼刀区域的无关角点，得到CAD上的所有眼刀；

步骤7：在CAD上眼刀区域的邻域范围内提取所有角点，然后通过形状约束和交集面积约束的方式剔除无关角点得到裁片上的眼刀；

步骤8：计算CAD上眼刀和裁片上眼刀之间的偏差。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明针对裁片眼刀特征检测困难的问题，考虑到裁片是柔性材料裁剪而成，存在边缘粗糙、毛刺多、易发生形变等问题，采用了基于角点约束的眼刀提取方法。首先，采用改进的Harris角点检测算法得到CAD上的所有角点，在此基础上采用形状约束和交集面积约束的方式对角点进行分类得到不同形状的眼刀；然后通过仿射变换将裁片与其对应的CAD在同一个二维坐标系中重叠显示，在CAD上眼刀的邻域内可以得到裁片上的大致眼刀区域；最后，采用改进的Harris角点检测算法提取出裁片上眼刀区域的所有角点，采用采用形状约束和交集面积约束的方式剔除该区域内的无关角点得到眼刀。在700mm×500mm的视野范围内，测量了1000个裁片，实验结果表明CAD上的眼刀提取准确率保持在100％，裁片上的眼刀提取准确率保持在99.5％左右，眼刀的位置偏差检测误差控制在0.5mm以内，深度误差控制在1mm以内。