[发明专利]一种基于机器视觉的卡簧测量方法

说明书

本发明属于数字图像处理技术领域，公开了一种基于机器视觉的卡簧测量方法，包括：对拍摄的彩色图像进行通道分解，按照比例进行图像的重新组合；对边缘提取的Canny算子进行改进，利用改进的Canny算子提取卡簧的轮廓边缘，获取边缘上的轮廓点；采用Hough圆拟合，对边缘上的轮廓点进行拟合，求取卡簧的尺寸信息；对数据进行过滤去除数据畸变点，并利用等分原理，计算实际卡簧两个边缘的尺寸信息，完成卡簧的测量。本发明充分利用工业光源与工业相机，采用机器视觉的测量方法，实现了对压装完的卡簧进行快速并准确地测量，并把数据进行实时处理，改进后的Canny算子对轮廓边缘的提取更加精准并具有较高的噪声抑制效果。

技术领域

本发明属于数字图像处理技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的卡簧测量方法。

背景技术

目前，卡簧是一种应用广泛的机械零件，一般将其安装在工件的轴槽或者孔槽之中，起着零件固定的作用。卡簧与槽配合的松紧度直径影响其工作的性能，安装过松降低定位的效果；安装过紧导致卡簧产生塑性变形。目前，汽车行业的快速发展带动了卡簧的大批量生产，但是针对卡簧的几何尺寸的测量却仍以人工测量为主，对于卡簧的尺寸、开口的测量，现有汽车零部件生产企业基于“通、止规”的方式，采用卡簧的尺寸公差带上下限作为两端轴的直径，形成一根直径不等的检测棒。如果卡簧可以从测试棒套入但不能从下端套出去，即认为卡簧为合格的。但是卡簧的装配、压装是一道重要的工序，在完成卡簧装备、压装后，通用的方法是通过工人测量确定卡簧是否压装合格。卡簧的形状较小、较薄，在长期的单一重复性工作中，工人容易产生疲劳，导致不合格的产品流入到应用市场中。不同的工人操作的手法力度宽严也不尽相同，对于临界尺寸合格性的判断会产生相对应的差异。目前的测量方法与卡簧的市场需求不相匹配，成为提高企业生产效率的一个瓶颈。

同时，传统Canny算子高斯核函数的方差和高低阈值均是人工进行设定，对图像的自适应能力差，对噪声敏感。另外，现有技术中利用阈值提取并进行圆拟合的方法，存在测量精度不高、稳定性差的技术问题。因此，亟需一种新的卡簧测量方法。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)卡簧的形状较小、较薄，在长期的单一重复性工作中，工人容易产生疲劳，导致不合格的产品流入到应用市场中。不同的工人操作的手法力度宽严也不尽相同，对于临界尺寸合格性的判断会产生相对应的差异。目前的测量方法与卡簧的市场需求不相匹配，成为提高企业生产效率的一个瓶颈。

(2)传统Canny算子高斯核函数的方差和高低阈值均是人工进行设定，对图像的自适应能力差，对噪声敏感。

(3)现有技术中利用阈值提取并进行圆拟合的方法，存在测量精度不高、稳定性差的技术问题。

解决以上问题及缺陷的难度为：

解决以上问题及缺陷的意义为：

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于机器视觉的卡簧测量方法，尤其涉及一种基于机器视觉测量系统的针对卡簧的测量方案。

本发明是这样实现的，一种基于机器视觉的卡簧测量方法，所述基于机器视觉的卡簧测量方法包括以下步骤：

步骤一，对拍摄的彩色图像进行通道分解，按照比例进行图像的重新组合；

步骤二，对边缘提取的Canny算子进行改进，利用改进的Canny算子提取卡簧的轮廓边缘，获取边缘上的轮廓点；

步骤三，采用Hough圆拟合，对边缘上的轮廓点进行拟合，求取卡簧的尺寸信息；

步骤四，对数据进行过滤去除数据畸变点，并利用等分原理，计算实际卡簧两个边缘的尺寸信息，完成卡簧的测量。

进一步，步骤一中，所述对拍摄的彩色图像进行通道分解，按照比例进行图像的重新组合的方法，包括：