[发明专利]一种基于机器视觉的弹簧尺寸在线测量系统及其方法

摘要

本发明公开了一种基于机器视觉的弹簧尺寸在线测量系统及其方法，该方法包括工业相机采集弹簧图像，并将采集的弹簧图像传送至主控制器；主控制器对接收的弹簧图像进行畸变校正和减背景处理；对上步处理后的图像进行阈值分割，得到弹簧目标初始区域的二值图；采用圆形结构元素处理弹簧目标初始区域的二值图，得到包含弹簧内外边缘的弹簧区域，作为感兴趣的待处理区域；检测感兴趣的待处理区域内的弹簧内外边缘，计算弹簧的内外径以及打磨角；计算得到的弹簧的内外径和打磨角与预设的弹簧的内外径和打磨角尺寸范围比较，若弹簧的内外径和打磨角均在预设的弹簧的内外径和打磨角尺寸范围内，则判断弹簧合格；否则，主控制器控制剔除机构剔除弹簧。

主权项

一种基于机器视觉的弹簧尺寸在线测量系统，其特征在于，包括：载物台，所述载物台上设有传输待测弹簧的传送机构，所述传送机构与驱动机构相连；所述载物台上还设有剔除机构，所述驱动机构和剔除机构分别与主控制器相连；光源，其设置在待测弹簧上方，用于为待测弹簧提供照明；光源控制器，其与光源相连，用于控制光源的通断和强度；工业相机，设置于待测弹簧的正上方，所述工业相机与主控制器相连，工业相机用于采集弹簧图像并传送至主控制器进行处理，得到待测弹簧的内外径和簧面打磨角尺寸参数，并存入存储器中；主控制器得到的待测弹簧的内外径和簧面打磨角尺寸参数与预设的弹簧的内外径和簧面打磨角尺寸参数范围相比较，若待测弹簧的内外径和簧面打磨角尺寸参数均预设的弹簧的内外径和簧面打磨角尺寸参数范围内，则判定待测弹簧合格，传送机构继续传输弹簧；否则主控制器控制剔除机构剔除不合格弹簧；其中，主控制器得到待测弹簧的内外径和簧面打磨角尺寸参数的具体过程为：主控制器对接收的弹簧图像进行畸变校正和减背景处理；对畸变校正和减背景处理后的图像进行阈值分割，得到弹簧目标初始区域的二值图；采用圆形结构元素形态学处理弹簧目标初始区域的二值图，得到包含弹簧内外边缘的弹簧区域，作为感兴趣的待处理区域；检测感兴趣的待处理区域内的弹簧内外边缘，计算弹簧的内外径以及簧面打磨角；其中，计算簧面打磨角的过程为：在感兴趣的待处理区域内，以弹簧的相对中心位置为极坐标原点进行极坐标转换，并沿弹簧边缘角度方向进行投影；根据弹簧内外径的大小，统计投影值大于弹簧内外径差值的3/4时的角度大小作为簧面打磨角。