[发明专利]一种合掌产品宽度在线检测装置及方法

摘要

本发明公开了一种合掌产品宽度在线检测装置及方法，该装置包括位于合掌产品下部或上部的光源和位于合掌产品上部的摄像机，摄像机的输出端连接用于图像预处理的处理器，处理器的输出端连接有报警控制器以及用于显示当前检测产品图像以及相关数据和状态的显示器，报警控制器上连接有能够发出声光报警的报警器，摄像机将待检测产品图像输入到处理器，处理器计算出产品宽度，可通过观察显示器得知生产过程是否正常，当不正常时，发出报警声光。本发明检测时间短、检测精度高、检测间隔时间短，可以减少浪费，提高产品合格率，节约大量生产成本和劳动力资源。

主权项

一种合掌产品宽度在线检测方法，其特征在于，采用如下检测装置：包括位于合掌产品(8)上部或下部的光源(7)和位于合掌产品(8)上部的摄像机(2)，合掌产品(8)通过导轴支撑在光源(7)上部或下部，所述导轴用来降低合掌产品(8)抖动，导轴为水平设置的双导轴或者分两排平行设置的四导轴，摄像机(2)的输出端连接用于图像处理的处理器(3)，处理器(3)的输出端连接有报警控制器(5)以及用于显示当前检测产品图像以及相关数据和状态的显示器(4)，报警控制器(5)上连接有能够发出声光报警的报警器(6)；所述检测方法包括以下步骤：步骤一：在处理器(3)上设置合掌产品(8)的标准宽度为w，允许最大误差值为v，像素比为g；步骤二：通过处理器(3)判断是否启动检测，若是，则通过摄像机(2)采集合掌产品(8)图像，若否，则回到步骤一；步骤三：通过处理器(3)对步骤二所采集的图像进行二值化和消除边缘毛刺；二值化的方法如下：若图像大小为：M*N；像素值为：f(x,y)，其中，0≤x≤M‑1；0≤y≤N‑1，则(x,y)处的值为：b(x,y)=0f(x,y)<T(x,y)255f(x,y)≥T(x,y)]]>像素(x,y)处阈值T(x,y)为：T(x,y)＝m(x,y)+k*s(x,y)其中以(x,y)为中心的邻域局部窗口的均值m(x,y)为：m(x,y)=1n2Σ(x,y)∈wx2f(x,y)]]>邻域局部窗口的标准差s(x,y)为：s(x,y)=1n2Σ(x,y)∈wx2f2(x,y)-m2(x,y)]]>其中邻域局部窗口大小为n*n，n取15；修正系数k取‑0.1；消除边缘毛刺的方法如下：1)用一个大小为3*3的结构元素扫描图像中的每一个像素，用结构元素中的每一个像素与其覆盖的像素做‘与’运算，如果都为‘1’，则该像素为‘1’，否则为‘0’；2)用一个大小为3*3的结构元素扫描图像中的每一个像素，用结构元素中的每一个像素与其覆盖的像素做‘与’运算，如果都为‘0’，则该像素为‘0’，否则为‘1’；即消除图像边缘的毛刺；步骤四：处理器(3)根据图像处理结果计算合掌产品(8)宽度为Dis，并与合掌产品(8)的标准宽度比较；其中计算宽度的方法为：首先采用Hough变换算法找到合掌产品(8)两个边界的直线方程及满足该直线方程的点，然后利用方法一或者方法二计算宽度；方法一：根据直线方程的斜截式计算宽度：其中一个边界的直线方程为：L1：y＝k1x+b1，另一个边界的直线方程为：L2：y＝k2x+b2，k＝(k1+k2)/2，则宽度方法二：根据点到直线距离公式计算宽度：两个边界的直线方程分别为L1：y＝k1x+b1和L2：y＝k2x+b2，计算L1上各点到L2的距离，然后计算所有距离的平均值，即为所测宽度：两条直线的斜率分别为k1和k2，对于L1上的任意一点p(xi,yi)，若L2上存在点p(xj,yj)，满足yj＝yi+k1(xj‑xi)；则p(xi,yi)与p(xj,yj)为最小距离点对，保留该点对，并计算该点对的距离：若不存在满足上述条件的点，则舍弃点p(xi,yi)，平均距离为：其中N表示总点对数，此平均距离即为所测宽度；步骤五：处理器(3)通过步骤四的比较结果判断合掌产品(8)的宽度是否超出误差，若是，则发出报警然后进入步骤六，若否，则直接进入步骤六；步骤六：通过处理器(3)判断是否停止检测，若是，则回到步骤二，若否，则回到步骤三。