[发明专利]大尺寸工件的公差视觉检测方法、装置和计算设备

说明书

本发明公开了一种大尺寸工件的公差视觉检测方法，适于在计算设备中执行，所述方法包括步骤：获取大尺寸工件中某目标部位的图像，并从该图像中提取包含安装孔的感兴趣目标区域；分别提取目标部位和目标区域的亚像素边缘，并对提取到的亚像素边缘进行轮廓跟踪，得到多个特征轮廓；对多个特征轮廓进行直线型边缘和/或椭圆弧型边缘拟合，得到线段集合和/或椭圆弧集合；提取线段集合和/或椭圆弧集合的至少一个特征点，并计算各特征点的工件坐标；以及根据各特征点的工件坐标计算目标部位及其中各安装孔的形位尺寸和公差。

技术领域

本发明涉及视觉检测技术领域，尤其涉及一种大尺寸工件的公差视觉检测方法、装置和计算设备。

背景技术

大尺寸工件的尺寸与形位公差检测在机械制造领域有着越来越高的需求。特别是对工件表面安装孔的位置检测尤其重要。目前主流的检测方法包括人工和三坐标测量仪。人工方法需要采用专用的检测器具进行测量，存在成本高、效率低下、检测结果不准确、无法实现全检等诸多问题。而测量精度高的三坐标测量仪价格又非常昂贵，维护麻烦，应用有限。

由于机器视觉技术具有非接触、获取信息量大、性价比高、操作简便等优点被很多学者应用到尺寸检测领域，然而目前将及其视觉技术应用到大尺寸检测的领域研究却很少。大尺寸工件的尺寸测量主流方法为基于相机拍摄大尺寸件的序列图像，其采用图像拼接的方法获得大尺寸零件的全景图，最后根据该全景图标定的每个项目所对应的结果和标定的每像素所对应实际尺寸的大小，得出待测大尺寸零件的尺寸。但该方法的检测精度存在累计误差，检测精度不够，影响检测结果的准确性。

因此，需要提供一种检测精度更高的待测件尺寸检测方法。

发明内容

为此，本发明提供了一种大尺寸工件的公差视觉检测方法、装置和计算设备，以解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种大尺寸工件的公差视觉检测方法，适于在计算设备中执行，该方法包括步骤：获取大尺寸工件中某目标部位的图像，并从该图像中提取包含安装孔的感兴趣目标区域；分别提取目标部位和目标区域的亚像素边缘，并对提取到的亚像素边缘进行轮廓跟踪，得到多个特征轮廓；对多个特征轮廓进行直线型边缘和/或椭圆弧型边缘拟合，得到线段集合和/或椭圆弧集合；提取线段集合和/或椭圆弧集合的至少一个特征点，并计算各特征点的工件坐标；以及根据各特征点的工件坐标计算目标部位及其中各安装孔的形位尺寸和公差。

可选地，在根据本发明的公差视觉检测方法中，还包括步骤：综合大尺寸工件的不同目标部位及其中各安装孔的形位尺寸和公差，计算大尺寸工件的形位尺寸和公差。

可选地，在根据本发明的公差视觉检测方法中，从该图像中提取包含安装孔的目标区域的步骤包括：将目标部位的图像转换为灰度图像，对该灰度图像进行自适应阈值分割，并从分割后图像中提取目标区域。

可选地，在根据本发明的公差视觉检测方法中，还包括步骤：对目标部位的图像进行畸变校正，以及对灰度图像进行滤波处理和形态学处理。

可选地，在根据本发明的公差视觉检测方法中，对提取到的亚像素边缘进行轮廓跟踪的步骤包括：对所提取到的亚像素边缘进行Freenman链码跟踪，并过滤噪声边缘，得到多个特征轮廓。

可选地，在根据本发明的公差视觉检测方法中，过滤噪声边缘的步骤包括：分别设定面积阈值和长度阈值，并将实际面积小于该面积阈值、或者实际长度小于该长度阈值的特征轮廓设定为噪声边缘。

可选地，在根据本发明的公差视觉检测方法中，还包括步骤：设定外接矩形长宽比的第一阈值和第二阈值，并将实际长宽比大于第二阈值的特征轮廓设定为直线型边缘，以及将实际长宽比小于第一阈值的特征轮廓设定为椭圆弧型边缘。