CN109631763A - 不规则零件检测定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及视觉检测技术领域，尤其是指一种不规则零件检测定位方法，包括如下步骤，步骤1：采集零件的模板图像，针对模板图像建立轮廓匹配算法；步骤2：传送装置将待测零件传送至拍摄装置的正下方；步骤3：开启条形光源灯进行辅助照明；步骤4：将图像进行二值化处理；步骤5：将图像进行轮廓匹配算法计算，得到位置信息；步骤6：将位置信息传输至外部设备，同时也将位置信息进行数值显示算法计算，得到可读取的位置数值和角度数值，在克服环境光影响的同时，也能均匀的照亮整个工件，从而获取高对比度的图像信息，以便于软件分析，综合上诉设备和结合步骤算法，在控制了制造使用成本的同时，保证了检测定位的准确度。

Description

不规则零件检测定位方法
技术领域
本发明涉及视觉检测技术领域，尤其是指一种不规则零件检测定位方法。
背景技术
机器视觉检测的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测是指通过机器视觉产品，图像摄取装置分 CMOS 和CCD 两种，将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理***，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像***对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。
正如上述情况，视觉检测有着庞大的市场价值，在视觉检测体系中最核心的不是硬件设备而是算法步骤，而算法步骤会因检测结果要求、产品外形、作业环境情况以及设计人员或团体的技术能力等因素出现千差万别，若核心算法步骤设计欠缺，则影响着整套视觉检测设备的运行效率和运行质量，而在不规则零件检测定位算法步骤中，市场上大部分技术方案的使用成本高昂，同时算法步骤也较为复杂不利于一般技术人员的常规更改参数等操作设定。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种设备使用成本不高、定位精确度准确、算法步骤简易易于一般技术人员更改或重新设定相关技术参数的不规则零件检测定位方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种不规则零件检测定位方法，包括如下步骤，步骤1：采集零件的模板图像，针对模板图像建立轮廓匹配算法；
步骤2：将待测零件移送至拍摄装置的正下方，此时拍摄装置与零件之间的竖直间隔距离为480至750毫米；
步骤3：开启分别设置于传送装置两侧的条形光源灯对待测零件进行辅助照明；
步骤4：对待测零件进行图像采集，然后将采集的待测零件图像进行二值化处理；
步骤5：将二值化处理完成后的待测零件图像进行轮廓匹配算法计算，得到位置信息；
步骤6：将位置信息传输至外部设备，同时也将位置信息进行数值显示算法计算，得到可读取的位置数值和角度数值。
优选的，所述步骤2中的拍摄装置包括100至150万像素的工业相机和连接于工业相机的6至10毫米的定焦镜头。
优选的，所述步骤2中的拍摄装置包括130万像素的工业相机和连接于工业相机的8毫米的定焦镜头。
优选的，所述步骤2中拍摄装置与待测零件之间的竖直间隔距离为540毫米。
优选的，所述步骤3中的条形光源灯的发光面与水平面之间的夹角为40至80度。
优选的，所述步骤3中的条形光源灯的发光面与水平面之间的夹角为60度。
优选的，所述步骤3中的条形光源灯的数量为两个，该两个条形光源灯之间的水平间隔距离为500至800毫米。
优选的，所述步骤3中的条形光源灯的数量为两个，该两个条形光源灯之间的水平间隔距离为600毫米。
优选的，所述步骤6中的外部设备为机械手，机械手接收到位置信息后进行定位和抓取。
本发明的有益效果在于：提供了一种不规则零件检测定位方法，其中使用的轮廓匹配算法与数值显示算法均为市面上常规运用的算法，而本技术方案使用130万像素工业相机结合8毫米定焦镜头，将零件与定焦镜头的垂直距离控制为540毫米，由于工件材质为金属，其特性为高反光且工件表面凹凸不平，故采用条形光源面与水平面60度夹角的照射方式从侧面对工件进行照射，且将两个对称设计的条形光源灯的水平间隔距离设计为600毫米，在克服环境光影响的同时，也能均匀的照亮整个工件，从而获取高对比度的图像信息，以便于软件分析，综合上诉设备和结合步骤算法，在控制了制造使用成本的同时，保证了检测定位的准确度，同时步骤算法为常规算法，便于一般技术人员根据实际情况对设备进行调试或算法更改，提高使用效率，在得到准确的位置信息后，将其传输至机械手设备，机械手设备进一步分析处理，完成对零件的抓取路线设备，高兼容性配合后续设备操作。
附图说明
图1为本发明技术方案中待测零件第一种位置情况的检测对比示意图。
图2为本发明技术方案中待测零件第二种位置情况的检测对比示意图。
图3为本发明技术方案中待测零件第三种位置情况的检测对比示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1至图3所示，一种不规则零件检测定位方法，包括如下步骤，步骤1：采集零件的模板图像，针对模板图像建立轮廓匹配算法；
步骤2：将待测零件1移送至拍摄装置的正下方，此时拍摄装置与待测零件1之间的竖直间隔距离为540毫米，拍摄装置包括130万像素的工业相机和连接于工业相机的8毫米的定焦镜头；
步骤3：利用条形光源灯对待测零件1进行辅助照明，条形光源灯的数量为两个，该两个条形光源灯之间的水平间隔距离为600毫米，条形光源灯的发光面与水平面之间的夹角为60度；
步骤4：对待测零件1进行图像采集，然后将采集的待测零件1图像进行二值化处理；
步骤5：将二值化处理完成后的待测零件1图像进行轮廓匹配算法计算，得到位置信息；
步骤6：将位置信息传输至外部设备，同时也将位置信息进行数值显示算法计算，得到可读取的位置数值和角度数值，外部设备为机械手，机械手接收到位置信息后进行定位和抓取。
本实施例的不规则零件检测定位方法，其中使用的轮廓匹配算法与数值显示算法均为市面上常规运用的算法，而本技术方案使用130万像素工业相机结合8毫米定焦镜头，将零件与定焦镜头的垂直距离控制为540毫米，由于工件材质为金属，其特性为高反光且工件表面凹凸不平，故采用条形光源面与水平面60度夹角的照射方式从侧面对工件进行照射，且将两个对称设计的条形光源灯的水平间隔距离设计为600毫米，在克服环境光影响的同时，也能均匀的照亮整个工件，从而获取高对比度的图像信息，以便于软件分析，综合上诉设备和结合步骤算法，在控制了制造使用成本的同时，保证了检测定位的准确度，同时步骤算法为常规算法，便于一般技术人员根据实际情况对设备进行调试或算法更改，提高使用效率，在得到准确的位置信息后，将其传输至机械手设备，机械手设备进一步分析处理，完成对零件的抓取路线设备，高兼容性配合后续设备操作。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
以上所述实施例仅表达了本发明的若干实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.不规则零件检测定位方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤1：采集零件的模板图像，针对模板图像建立轮廓匹配算法；
步骤2：将待测零件（1）移送至拍摄装置的正下方，此时拍摄装置与待测零件（1）之间的竖直间隔距离为480至750毫米；
步骤3：利用条形光源灯对待测零件（1）进行辅助照明；
步骤4：对待测零件（1）进行图像采集，然后将采集的待测零件（1）图像进行二值化处理；
步骤5：将二值化处理完成后的待测零件（1）图像进行轮廓匹配算法计算，得到位置信息；
步骤6：将位置信息传输至外部设备，同时也将位置信息进行数值显示算法计算，得到可读取的位置数值和角度数值。
2.根据权利要求1所述的不规则零件检测定位方法，其特征在于：所述步骤2中的拍摄装置包括100至150万像素的工业相机和连接于工业相机的6至10毫米的定焦镜头。
3.根据权利要求1所述的不规则零件检测定位方法，其特征在于：所述步骤2中的拍摄装置包括130万像素的工业相机和连接于工业相机的8毫米的定焦镜头。
4.根据权利要求1所述的不规则零件检测定位方法，其特征在于：所述步骤2中拍摄装置与待测零件（1）之间的竖直间隔距离为540毫米。
5.根据权利要求1所述的不规则零件检测定位方法，其特征在于：所述步骤3中的条形光源灯的发光面与水平面之间的夹角为40至80度。
6.根据权利要求1所述的不规则零件检测定位方法，其特征在于：所述步骤3中的条形光源灯的发光面与水平面之间的夹角为60度。
7.根据权利要求1所述的不规则零件检测定位方法，其特征在于：所述步骤3中的条形光源灯的数量为两个，该两个条形光源灯之间的水平间隔距离为500至800毫米。
8.根据权利要求1所述的不规则零件检测定位方法，其特征在于：所述步骤3中的条形光源灯的数量为两个，该两个条形光源灯之间的水平间隔距离为600毫米。
9.根据权利要求1所述的不规则零件检测定位方法，其特征在于：所述步骤6中的外部设备为机械手，机械手接收到位置信息后进行定位和抓取。
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