[发明专利]一种基于双目视觉的电子连接器鲁棒检测方法

说明书

本发明公开了一种基于双目视觉的电子连接器鲁棒检测方法，属于电子连接器生产线的质量检测技术领域。目前存在两种检测方法，接触式检测和基于线阵激光的非接触式检测。前者会对被测连接器造成不可恢复性的损伤，后者成本高，对夹具的依赖性较大。针对上述不足，本发明通过搭建双目视觉检测系统，对连接器进行非接触式检测，在保证测量精度不低于激光检测的前提下，既能避免损伤连接器，又能降低系统对夹具的依赖，和降低检测系统成本。该系统可以自动检测连接器的针尖排列位置和针尖高度，并通过与标准件的参数对比，给出测量误差。依据误差判定标准，进而判断连接器是否为合格产品。

技术领域

本发明属于一种电子连接器生产线的视觉检测系统，通过搭建双目视觉检测系统对生产线上的连接器针尖的排列和针尖的高度进行质量检测。

背景技术

随着我国经济水平与自动化水平的不断提高，汽车的生产数量也在不断增加。而在车辆生产的过程中，作为汽车必备配件的电子连接器的数量也在大幅增长。在生产电子连接器的过程中，连接器的质量直接影响着汽车的安全性与稳定性，故此提高连接器的检测质量在工业生产当中将起到举足轻重的作用。

目前在生产线当中应用的连接器针尖测量方法有以下两类，一类是传统的接触式方法，该方法采用机械接触的方法，使用有对应针孔的特定模具工件与连接器进行对接，通过对每根针尖是否导通来判断该连接器是否符合生产标准，其操作效率低下、稳定性不高，并且由于采用模具与针尖相接触，很可能导致连接器不可恢复的损坏。另一类是使用基于运动平台的线阵激光传感器来进行针尖的三维数据测量，测量的方法精度可达0.5mm。但在实际生产当中激光传感器测距的方法需要手动将连接器件放入夹具中，长期使用时，夹具与连接器的缝隙变大，会直接影响测量精度。另外，由于连接器边缘的遮挡，往往需要两个激光线阵传感器来分别完成上、下两侧的针尖的检测，系统成本居高不下。

发明内容

本发明提供了一种基于双目视觉的电子连接器鲁棒检测方法，包含以下步骤：

步骤一：搭建双目视觉检测系统，采用两个工业相机作为图像采集模块，搭配可控的漫反射光源对待测连接器进行补光；调整好摄像头焦距，使待测连接器在工业相机视野中可以清晰、完整地成像；将图像实时传送至工控机进行图像处理；

步骤二：通过标定板对两台固定好的工业相机进行标定，获得工业相机的内外参数，然后在工控机上对两台相机进行校正，消除镜头产生的畸变；

步骤三：使用工业相机采集待测连接器的左右两幅原始灰度图像；

步骤四：压缩灰度图像，然后将压缩后的图像二值化，求取其中所有白色区域的轮廓，最后利用启发式模式识别方法快速定位连接器的ROI区域；

步骤五：在原始灰度图像中对ROI区域进行二值化、滤波、求取轮廓等图像处理操作，利用启发式模式识别方法确定针尖轮廓；

步骤六：针对标准连接器和待测连接器，分别采用不同的方法对左右图像的针尖进行匹配；

对于标准连接器的检测，因为针尖都完整无损，因此可以在左右图像中对针尖分别排序，然后利用序号相等的原则进行左右图像针尖的匹配；

对于待测连接器的检测，由于针尖可能存在缺损，提出了一种模糊位置匹配算法，将待测连接器的左右图像与标准连接器的左右图像进行匹配，求得针尖序号，然后利用序号相等的原则进行左右图像针尖的匹配；

步骤七：利用双目视觉成像原理对匹配成功的针尖计算三维坐标并校正；

步骤八：待测连接器与对应的标准连接器的参数进行对比求误差，根据设定的误差精度判断待测连接器的质量是否合格。

所述步骤四中压缩灰度图像是分别在左右图像中利用基于双线性内插法的降采样方法压缩图像，并将压缩图像二值化，然后利用Sobel边缘检测算子在二值图像中求取白色区域的轮廓，最后利用启发式模式识别方法快速定位连接器的ROI区域；