[发明专利]一种基于3D视觉的子弹底火引药填充量检测方法

说明书

本发明提出了一种基于3D视觉的子弹底火引药填充量检测方法。首先，对获取到的底火深度图像采用直方图均衡、二值化、膨胀、孔洞去除和腐蚀进行预处理，得到高质量的图像。然后，采用基于弧邻接矩阵的快速椭圆检测方法对预处理后的底火深度图像进行圆域检测，拟合得到各个圆域的圆心C_i。第三，计算各个椭圆圆心C_i与椭圆质心之间的欧式距离ρ_i，确定目标圆域。最后，将目标圆域分别缩小二倍和四倍，并映射到底火深度图像中，获取对应区域的高度信息，从而判断子弹底火引药的填充量。本发明的优点在于检测子弹底火引药填充量的实时性高，鲁棒性强，准确度高。

技术领域

本发明涉及一种工业产品质量无接触式的检测领域,具体为一种子弹底火引药填充量的检测方法。

背景技术

子弹是武器装备中必不可少的一部分，优化武器装备的生产工艺，提升良品率，有利于提升投入产出比，保障即时作战的需要。其中，底火由于具有存放时间长、引火稳定性高和使用安全等特点，广泛应用于各类子弹、枪炮底部的引火装置中。底火壳内填充引药，在子弹击发时起到引燃的作用。在生产过程中，由于生产环节众多，不可避免地存在底火引药填充不合格的现象。底火引药作为子弹引燃的关键，填充过少会影响子弹的击发成功率，填充过度则会造成不必要的浪费。

传统的底火生产线对底火引药填充量的检测通常采用2D视觉检测。这种检测方式无法感知药面高度信息，导致底火引药填充量检测的准确度低。随着底火规模化生产对检测速度和精度都提出了新的要求，现有的检测方式难以满足底火引药填充量的检测。因此，底火引药填充量的检测过程中迫切需要一种速度快、精度高、稳定性强的全自动检测设备来检测剔除底火引药填充不合格的产品。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于3D视觉的子弹底火引药填充量的检测方法，该方法能准确、快速、高效地提取出子弹底火图像中的目标圆域，并得到目标圆域的高度信息，从而对子弹底火引药填充量进行判断。本发明内容如下：

S100.子弹底火顶部朝上平放在透明亚克力传送板上，透明亚克力传送板以固定速度v向前移动，子弹底火到达成像区域后触发光电传感器，启动线激光以时间间隔为t的速度向子弹底火顶部投射激光，启动摄像机以时间间隔为t的速度获取投射在底火顶部的激光线的图像，连续采集n张包含激光线的图像；其中，线激光垂直90度朝下投射激光线，摄像机与水平方向呈角度ɑ倾斜拍照，环形光以透过玻璃传送板的方式对底火的底部打光；

S200.连续采集n张包含激光线的大小为(k，j)的底火图像，分别提取各图像中的激光中心线，根据式(1)，得到激光线上每个点的深度信息，由n条激光中心线得到(n×k)个点的深度信息，合成深度图像Bin10；

式中，P为激光在检测物表面上投射的点，O为线激光中心虚拟投射到透明亚克力传送板上的点，M为相机的焦点，A为O点在相机上呈现的点，B为P点在相机上呈现的点，OA和PB均通过焦点M，A与激光线夹角为θ，OA与相机镜面夹角为

S300.对深度图像Bin10采用直方图均衡、二值化、膨胀、孔洞去除和腐蚀进行预处理，得到高质量的图像Bin20；

S400.对图像Bin20采用基于弧邻接矩阵的快速椭圆检测方法进行圆域检测，拟合得到各个椭圆的圆心C_i，结合欧氏距离的方法得到图像Bin20质心E与拟合到的各个椭圆的圆心C_i之间的欧氏距离ρ_i，根据ρ_i判断图像中的真圆，准确提取目标圆域；

S500.将目标圆域分别缩小二倍和四倍映射到底火深度图像中，得到底火大圆域和底火小圆域，分别提取出大、小圆域中的高度信息，由此判断子弹底火引药的填充量。

本发明具有如下优点：