[发明专利]一种用于测量汽车保险盒中器件的装配高度和倾斜程度的视觉实现方法

说明书

本发明公开了一种用于测量汽车保险盒中器件的装配高度和倾斜程度的视觉实现方法，属于汽车保险盒装配生产线中的质量检测技术领域。目前在保险盒的装配生产过程中，确保器件安装无误有两种实现方法，本发明针对目前的两种检测方法所存在的不足，只在原有的检测器件种类的视觉系统中增加一个运动平台，该系统通过控制单目视觉的水平运动对保险盒先后采集两幅图像，然后通过位置匹配和特征匹配自动计算检测器件的装配高度。通过比较标准器件和待测器件的绝对高度差和相对高度差，判断器件是否存在足以导致电气接触不良的未插紧或未插正的装配误差，最终判断保险盒是否为合格产品。这样的保险盒装配质量检测系统价格优势明显，性能能够满足生产要求。

技术领域

本发明属于机器视觉技术领域，具体涉及一种用于汽车保险盒装配生产线中的视觉检测系统。

背景技术

汽车的保险盒中通常包括保险丝和继电器两种类型的器件，它们都是根据电路保护的要求，选择不同规格或品种的器件。保险盒装配质量检测主要包括两个方面：器件种类检测和器件安装检测。器件种类检测是检查器件是否漏插、多插和错插；器件安装检测是检测器件的安插是否到位，即有无因器件插歪或未插紧，影响其电气连接性能的情况。上述任何一方面出现质量问题，都会直接导致汽车电器安全性能下降。

目前在保险盒的装配生产过程中，确保器件安装无误有两种实现方法，一种是使用机械设备对保险丝盒上的器件直接按压，确保全部保险丝和继电器安插牢固。但由于保险丝盒中的器件高矮不一，形状多变，分布情况复杂，这种设备的机械加工和电气控制都较复杂，同时这种装配也无法保证零差错。另外一种是国外检测设备中使用的基于线阵激光传感器扫描方法。该方法通过运动平台带动线阵激光传感器做水平运动，获取覆盖保险盒的高度点阵数据，再识别器件的高度信息。由于线阵激光传感器价格昂贵，所以设备成本居高不下，目前国内没有厂家生产类似的产品。另外，线阵激光传感器只能检测高度信息，功能单一，需要与检测器件种类的视觉系统组装在一起，分时完成保险盒装配质量检测工作。

本发明只在原有的检测器件种类的视觉系统中增加一个运动平台，它可以带动视觉系统在两个设定位置上分别采集图像，通过两幅图像中器件的匹配关系，计算器件的装配高度和倾斜程度，这样的保险盒装配质量检测系统价格优势明显，性能能够满足生产要求。

发明内容

本发明提出了一种用于测量汽车保险盒中器件的装配高度和倾斜程度的视觉实现方法，主要包含以下内容：

步骤一、在一个封闭的箱体内建立单目视觉的运动检测系统，使用一个工业相机搭配具有横向轨道的运动平台，使用伺服电机来控制相机在轨道上横向移动，再搭配漫反射光源采集器件图片，调整好相机的焦距和漫反射光源，使得待测器件在图像中能够清晰、完整得成像。

步骤二、使用标定板对工业相机进行标定，获得工业相机的内参数和畸变参数。

步骤三、在初始位置p₁，拍摄第一幅图像f₁，然后控制电机行进距离d，到达位置p₂,再拍摄第二幅图像f₂，利用标定的参数对两幅图像进行矫正，消除图像畸变。

步骤四、对两幅图像中的器件进行位置匹配。位置匹配分标准器件和待测器件两种情况。标准器件匹配时，首先通过手动完成图像中第一个标准器件的匹配，然后利用预测窗口和模板匹配的方法完成其余标准器件的匹配工作，得到所有标准器件的ROI区域。待测器件匹配时，则直接根据标准器件生成的ROI区域自动进行位置匹配。

步骤五、针对图像f₁和图像f₂，基于ROI区域；针对汽车保险盒中的每个器件，根据其表面成像特征，从字符特征匹配、纹理特征匹配和轮廓特征匹配三种进行图像特征提取方法中选取适合的方法提取特征点集合。