[发明专利]一种基于DXF文件导入的多类型工件尺寸视觉测量方法

权利要求书

1.一种基于DXF文件导入的多类型工件尺寸视觉测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：模板文件的生成：

S11：将从DXF文件中读取到的工件的实体数据存储到相应的容器中，并生成待测工件的模板图像；

S12：根据轮廓中心坐标法对模板图像中的待测图元进行象限划分：

S121：生成模板图像中待测工件的最小外接正矩形，以矩形中心点为基准建立直角坐标系；

S122：获取待测图元在直角坐标系中的坐标信息，将待测图元进行坐标象限划分并存储到XML模板文件中；

S13：根据轮廓中心距离法对模板图像中的待测图元进行排序：计算待测图元与步骤S121中建立的直角坐标系的坐标原点之间的垂直距离，将同一类型的待测图元按照距离大小进行排序，并将排序结果存储到XML模板文件中；其中，计算待测图元与步骤S121中建立的直角坐标系的坐标原点之间的垂直距离的方法为：

设定图元中的直线的两端的端点坐标为（x₁,y₁）、（x₂,y₂），图元中的圆或圆弧的圆心坐标点为（x₃,y₃），矩形中心坐标为（x₀,y₀）；其中，直线图元与矩形中心坐标点距离的计算分为三种情况：

①当直线段平行于坐标系x轴时，距离为D=|y₁ -y₀|；

②当直线段平行于坐标系y轴时，距离为D=|x₁ -x₀|；

③当直线段既不平行于x轴，又不平行于y轴时，设直线方程为Ax+Bx+C=0，通过建立经过坐标原点且垂直于直线段的垂线，计算其距离D：

；

圆或圆弧图元的圆心与矩形中心的距离为：

；

S14：生成模板文件；

S2：对待检测工件进行图像采集；

S3：对采集到的图像进行预处理操作，以增强图像特征；

S4：将模板图像与S3处理后的图像进行模板匹配；若匹配成功，则进入S5；否则返回S2；

S5：待测工件的图元识别与定位：

S51：提取步骤S4中与模板图像匹配成功的图像中的待测图元；

S52：将待测图元与模板文件中的图元进行匹配，以实现待测几何图元的定位；其中，将待测图元与模板文件中的图元进行匹配包括以下步骤：

S521：将在步骤S51中提取到的待测图元采用轮廓中心坐标法进行象限划分，然后应用轮廓中心距离法对待测图元进行排序；

S522：判断步骤S521中得到的图元坐标象限和序号是否与模板文件中的坐标象限和序号一致；是，则成功定位待测几何图元并进入步骤S6；否，则返回步骤S521；

S6：对工件的待测图元进行测量，并判断检测结果是否满足公差要求；是，则待测工件尺寸合格；否，则待测工件尺寸不合格。

2.根据权利要求1所述的基于DXF文件导入的多类型工件尺寸视觉测量方法，其特征在于，步骤S3包括：

S31：采用加权平均法对原图像进行灰度化处理；

S32：采用中值滤波抑制灰度化处理后的图像中的噪声。

3.根据权利要求1所述的基于DXF文件导入的多类型工件尺寸视觉测量方法，其特征在于，步骤S4中将模板图像与S3处理后的图像进行模板匹配的方法为基于Hu不变矩的形状匹配，通过计算模板图像的外轮廓与步骤S3处理后的目标图像外轮廓的不变矩特征进行匹配，当匹配系数小于指定阈值时，表明S3处理后的图像中存在待测量对象。

4.根据权利要求1所述的基于DXF文件导入的多类型工件尺寸视觉测量方法，其特征在于，步骤S51中，提取步骤S4中与模板图像匹配成功的图像中的待测图元包括以下步骤：

S511：通过LSD直线检测算法提取待测工件的轮廓特征，并对图元特征采用最小二乘法进行拟合；

 S512：求取步骤S511处理后的图像的最小外接正矩形，获得矩形的中心坐标进而建立直角坐标系。