工件的视觉测量方法、装置、设备和存储介质与流程

专利2026-05-16  7


本申请涉及机器视觉测量,尤其涉及一种工件的视觉测量方法、装置、设备和存储介质。


背景技术:

1、随着现代制造业的进步和发展要求,对成品或半成品关键位置尺寸的测量的准确度和速度要求越来越高,工件的旋转角度的传统测量方法是利用游标卡尺或塞规等重用量具,获取工件在加工过程中的旋转角度等信息,传统测量方法虽然在很大程度上满足检测精度要求,但需人为操作,操作过程比较繁琐,在大批量生产中工作效率不高,存在一定的缺陷,且人工操作存在一定的主观性,测量标准的把握程度难以达到统一,从而造成测量结果的不准确性,此外,部分工件由于一些客观条件,并不适合进行接触测量。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请实施例提供一种工件的视觉测量方法、装置、设备和存储介质,对待测工件进行非接触式、准确性的测量,并且操作简单,节省人工成本。

2、第一方面,本申请实施例提供一种工件的视觉测量方法,包括:

3、采集包含待测工件的原始图像,对所述原始图像进行灰度化处理,得到灰度图像,并基于所述灰度图像进行边缘检测处理,得到工件图像,其中,所述工件图像包括所述待测工件的边缘信息;

4、基于所述边缘信息获取所述工件图像的方向梯度直方图,并根据所述方向梯度直方图提取得到所述待测工件的轮廓信息;

5、根据所述灰度图像确定所述待测工件的图像矩,并根据所述图像矩和所述轮廓信息将所述待测工件与模板工件进行匹配,以判断所述待测工件是否发生旋转;

6、若所述待测工件发生旋转,则根据所述待测工件的所述边缘信息拟合得到所述待测工件的边缘直线;

7、根据所述待测工件的边缘直线,确定所述待测工件相对于所述模板工件放置状态的旋转角度。

8、结合第一方面,本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,还包括:

9、根据所述模板工件的轮廓信息以所述模板工件的中心位置为原点,以所述模板工件的中心轴线为纵轴,以垂直于所述中心轴线的直线为横轴,在所述工件图像中建立局部坐标系。

10、结合第一方面,本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述根据所述待测工件的边缘直线,确定所述待测工件相对于所述模板工件放置状态的旋转角度,包括:

11、在所述局部坐标系中,将所述待测工件的各边缘直线延长到所述原点,得到经过所述原点的所述边缘直线的夹角的角平分线;

12、将所述角平分线与所述局部坐标系的纵轴之间的角度,确定为所述待测工件相对于所述模板工件放置状态的旋转角度。

13、结合第一方面,本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所述根据所述图像矩和所述轮廓信息将所述待测工件与模板工件进行匹配的过程中,还包括:

14、通过金字塔算法对所述工件图像进行上采样,以使所述工件图像以所述模板工件相同的尺寸,与所述模板工件进行匹配。

15、结合第一方面,本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,所述基于所述边缘信息获取所述工件图像的方向梯度直方图,包括:

16、计算所述工件图像中每个像素点的梯度和所述梯度的梯度方向,保留超过预设阈值的所述梯度;

17、在预设邻域内统计所述梯度方向,保留所述梯度方向相同,且超过预设数量的所述梯度,根据保留的所述梯度获得所述方向梯度直方图。

18、结合第一方面,本申请实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,所述根据所述待测工件的所述边缘信息拟合得到所述待测工件的边缘直线,包括:

19、通过随机样本一致性算法对所述待测工件的边缘直线进行拟合,以消除所述待测工件的边缘信息中的边缘突变点,得到所述待测工件的边缘直线。

20、结合第一方面,本申请实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,所述通过随机样本一致性算法对所述待测工件的边缘直线进行拟合,包括:

21、选取所述待测工件的若干边缘点进行拟合初步得到边缘直线,根据每个所述边缘点分别到当前边缘直线的距离,判断每个所述边缘点是否为内点;

22、若所述边缘点到所述当前边缘直线的距离未超过预设距离,则将所述边缘点作为内点;

23、若所述边缘点到所述当前边缘直线的距离超过预设距离,则将所述边缘点作为离群点;

24、若所述当前边缘直线的当前内点数量大于历史数量,将所述当前边缘直线根据当前内点进行更新,直到得到最大内点数量的边缘直线。

25、第二方面,本申请实施例提供一种工件的视觉测量装置,包括:

26、采集处理模块,用于采集包含待测工件的原始图像,对所述原始图像进行灰度化处理,得到灰度图像,并基于所述灰度图像进行边缘检测处理,得到工件图像,其中,所述工件图像包括所述待测工件的边缘信息;

27、轮廓提取模块,用于基于所述边缘信息获取所述工件图像的方向梯度直方图,并根据所述方向梯度直方图提取得到所述待测工件的轮廓信息;

28、匹配模块,用于根据所述灰度图像确定所述待测工件的图像矩,并根据所述图像矩和所述轮廓信息将所述待测工件与模板工件进行匹配,以判断所述待测工件是否发生旋转;

29、拟合模块,用于若所述待测工件发生旋转,则根据所述待测工件的所述边缘信息拟合得到所述待测工件的边缘直线;

30、测量模块,用于根据所述待测工件的边缘直线,确定所述待测工件相对于所述模板工件放置状态的旋转角度。

31、第三方面,本申请实施例提供一种终端设备,所述终端设备包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器用于执行所述计算机程序以实施所述的工件的视觉测量方法。

32、第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其存储有计算机程序,所述计算机程序在处理器上执行时,实施所述的工件的视觉测量方法。

33、本申请的实施例具有如下有益效果:

34、本申请实施例的一种工件的视觉测量方法,该工件的视觉测量方法包括:采集包含待测工件的原始图像,对原始图像进行灰度化处理,得到灰度图像,并基于灰度图像进行边缘检测处理,得到工件图像,其中,工件图像包括待测工件的边缘信息;基于边缘信息获取工件图像的方向梯度直方图,并根据方向梯度直方图提取得到待测工件的轮廓信息;根据灰度图像确定待测工件的图像矩,并根据图像矩和轮廓信息将待测工件与模板工件进行匹配,以判断待测工件是否发生旋转;若待测工件发生旋转,则根据待测工件的边缘信息拟合得到待测工件的边缘直线;根据待测工件的边缘直线,确定待测工件相对于模板工件放置状态的旋转角度。基于上述方案,本申请应用机器视觉技术、图像处理和图像分析技术,具有非接触、柔性好、在线实时、速度快、精度高、抗干扰能力强、自动化和智能化水平高等优点,此外对待测工件测量过程操作简单,易于维护,而且可以节省人工成本,保证了产品质量的稳定。



技术特征:

1.一种工件的视觉测量方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的工件的视觉测量方法,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求2所述的工件的视觉测量方法,其特征在于,所述根据所述待测工件的边缘直线,确定所述待测工件相对于所述模板工件放置状态的旋转角度,包括:

4.根据权利要求1所述的工件的视觉测量方法,其特征在于,所述根据所述图像矩和所述轮廓信息将所述待测工件与模板工件进行匹配的过程中,还包括:

5.根据权利要求1所述的工件的视觉测量方法,其特征在于,所述基于所述边缘信息获取所述工件图像的方向梯度直方图,包括:

6.根据权利要求1所述的工件的视觉测量方法,其特征在于,所述根据所述待测工件的所述边缘信息拟合得到所述待测工件的边缘直线,包括:

7.根据权利要求6所述的工件的视觉测量方法,其特征在于,所述通过随机样本一致性算法对所述待测工件的边缘直线进行拟合,包括:

8.一种工件的视觉测量装置,其特征在于,包括:

9.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器用于执行所述计算机程序以实施权利要求1-7中任一项所述的工件的视觉测量方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其存储有计算机程序,所述计算机程序在处理器上执行时,实施根据权利要求1-7中任一项所述的工件的视觉测量方法。


技术总结
本申请涉及机器视觉测量技术领域,公开了一种工件的视觉测量方法、装置、设备和存储介质,该工件的视觉测量方法包括:采集原始图像,对原始图像进行灰度化处理,并基于灰度图像进行边缘检测处理,得到工件图像;获取工件图像的方向梯度直方图,以得到待测工件的轮廓信息;根据灰度图像确定待测工件的图像矩,并根据图像矩和轮廓信息将待测工件与模板工件进行匹配,判断待测工件是否发生旋转;若待测工件发生旋转,则根据待测工件的边缘信息拟合得到待测工件的边缘直线;根据待测工件的边缘直线,确定待测工件相对于模板工件放置状态的旋转角度。本申请对待测工件测量过程操作简单,易于维护,而且可以节省人工成本,保证了产品质量的稳定。

技术研发人员:李伟,姚林昌
受保护的技术使用者:深圳市瑞珀精工有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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