本發(fā)明涉及機械零件檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，尤其涉及一種雙led燈式保持架正反面圖像識別方法。

背景技術(shù)：

保持架部分地包裹全部或部分滾動體，并隨之運動，用以隔離滾動體，引導(dǎo)滾動體并將其保持在軸承內(nèi)。對于汽車傳動裝置等具有較高轉(zhuǎn)速的設(shè)備上的保持架，對于尺寸精度的要求很高。保持架在生產(chǎn)過程中如果尺寸精度不達(dá)標(biāo)，安裝在車輛上面就會導(dǎo)致保持架的過渡磨損，影響球籠使用壽命，或者行車安全等問題。本發(fā)明所提及的保持架是指經(jīng)過車削后形成的內(nèi)外表面均為球面，兩端為平面的金屬構(gòu)件，在現(xiàn)有的保持架加工技術(shù)中一般是由人工對保持架通過機械式的測量來判別正反面，然后保證進(jìn)行下一道加工工序的時候，這些保持架能夠按照同一個方向進(jìn)入加工設(shè)備中。在大批量的生產(chǎn)實際中，一方面，由于工作量大，勞動強度很高，人工判別可能會出現(xiàn)漏判或者判別失誤的情況，切保持架正反面相差不是很明顯，如果測量工具的精度不夠高，就不能準(zhǔn)確的判別出保持架的正反面，也就是無法保證判別過的每一個保持架正反面的準(zhǔn)確判別率。

專利申請?zhí)枮閏n2015102506173的中國發(fā)明公開了一種保持架正反面判別裝置，通過攝像頭拍攝保持架中心圓孔倒角的寬度，當(dāng)攝像頭中心軸線與水平面呈45度夾角時，保持架中心圓孔的倒角面剛好與攝像頭垂直，此時攝像頭拍攝的倒角寬度即為實際寬度，根據(jù)此時拍攝到的倒角寬度與基準(zhǔn)倒角寬度比較即可判斷保持架的正反面，判別效率高，減少了人工判別誤差大、判別效率低的問題。但是在實際的生產(chǎn)試驗中，我們發(fā)現(xiàn)該方案存在著如下問題：

1)由于保持架正反面特征的在于內(nèi)倒角的大小，必須由45度光源實現(xiàn)倒角圖像拍攝實現(xiàn)圖像處理；但是倒角拍攝對光源的要求較高，對于一些倒角比較小的保持架，拍攝的圖像圓環(huán)非常窄，很容易出現(xiàn)誤判的情況；

2)保持架在生產(chǎn)過程以及自動上料的過程中，會有很多的油污站在保持架的表面以及保持架的倒角處，從而導(dǎo)致拍攝出的圖像出現(xiàn)不清晰的狀況，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致圓環(huán)圖像斷裂，從而導(dǎo)致圖像識別錯誤的情況；

3)由于設(shè)備應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)時要求有著較低的成本，保持架通過氣缸及氣爪構(gòu)成的機械爪抓取放到攝像頭下面，同時一個機械手又要能夠適應(yīng)盡可能多的不同直徑的保持架，因此容易導(dǎo)致保持架的定位精度低，保持架被抓取后可能出現(xiàn)角度偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致光源反射強度不穩(wěn)定的情況，從而影響圖像的質(zhì)量；

4)保持架由于加工本身的原因可能使外圓和內(nèi)圓的圓心不完全重合，只取圓環(huán)中的一段進(jìn)行識別的方法不能使用，必須對整個圖像進(jìn)行識別；考慮到相機的成本因素，在實際生產(chǎn)過程中不可能采取分辨率很高的相機，因此也給圖像識別帶來了困難。

同時，由于整套系統(tǒng)對圖像識別的可靠性要求非常高，絕對不允許生產(chǎn)過程中出現(xiàn)誤判的情況，還必須減少可疑品的數(shù)量，因此該設(shè)備并不能很好的適應(yīng)實際的生產(chǎn)過程。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述的問題，提出了一種能夠避免誤判，提高保持架正反面判別精度的雙led燈式保持架正反面圖像識別方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：雙led燈式保持架正反面圖像識別方法，采用兩組led燈提供照明，采用攝像頭進(jìn)行圖像拍攝，兩組led燈分別為端面識別led燈和倒角識別led燈，兩組led燈均呈環(huán)狀布置，端面識別led燈布置在倒角識別led燈的正上方，攝像頭設(shè)置在端面識別led燈的正上方，且攝像頭的軸心線與端面識別led燈和倒角識別led燈的軸心線位于同一條直線上；端面識別led燈包括環(huán)形的第一燈罩、設(shè)置在第一燈罩上的一圈環(huán)形的第一點光源、設(shè)置在第一燈罩底部的反光板以及設(shè)置在第一點光源外側(cè)并固定在第一燈罩上的濾光板；所述倒角識別led燈包括環(huán)形的第二燈罩、設(shè)置在第二燈罩上的一圈環(huán)形的第二點光源、設(shè)置在燈罩內(nèi)部并且將第二燈罩內(nèi)部的第二點光源發(fā)出的光線反射45度角垂直照射到保持架倒角上反光邊，第二燈罩擋住倒角識別led燈的光線直接照射到端面識別led燈的燈罩底部的反光板上，防止倒角識別led的光線通過端面識別led燈底部的反光板發(fā)射到工件表面導(dǎo)致保持架端面發(fā)光干擾到倒角圖片的拍攝；

拍攝時，首先開啟端面識別led燈，關(guān)閉倒角識別led燈，控制攝像頭拍攝出第一組圖片，再關(guān)閉端面識別led燈，開啟倒角識別led燈，控制攝像頭拍攝出第二組圖片，將第一組圖片與第二組圖片進(jìn)行二值化后，對兩組圖像的所有點進(jìn)行與運算，將與運算后的圖像作為用來判斷的圖像；若與運算的結(jié)果是整個圖片上只有第一組圖片的內(nèi)圓和第二組圖片的外圓出現(xiàn)1，其余點均為0，則判斷保持架第一組圖片的內(nèi)圓與第二組圖片的外圓直徑一致，然后根據(jù)這些點進(jìn)行圓擬合，根據(jù)所識別的圓的幾何尺寸與標(biāo)準(zhǔn)直徑作對比，判斷出保持架上該端面的正反面；若與運算的結(jié)果是整個圖片上除了第一組圖片的內(nèi)圓和第二組圖片的外圓外的其他位置出現(xiàn)1，則不進(jìn)行判斷結(jié)果，進(jìn)而進(jìn)行保持架本身是否合格的檢測。

進(jìn)一步的，所述n為精度范圍，其數(shù)值由所使用的攝像機的分辨率來確定。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明利用一組攝像頭分別拍攝端面和倒角的兩組圖片，通過分別點亮端面識別led燈和倒角識別led燈這兩組光源來實現(xiàn)端面和倒角的拍攝，不僅拍攝時互相不會產(chǎn)生影響，而且由于同時比較兩個因素，能很大程度上提高判斷的準(zhǔn)確性。

2、本發(fā)明利用兩張圖片的二值化后進(jìn)行對比，由于端面和倒角采用的是不同角度的光源，在不同角度光源作用下，兩個圖像圓除了重疊區(qū)域的二值化值為1，其余點的值均為0，有效防止工件及工裝表面反光造成的圖像亮斑對特征識別的干擾，同時也有效降低圖像識別對光源的要求，以及減少光的散射對圖像質(zhì)量的影響，從而有效的防止誤判。

3、本發(fā)明采用兩組led燈上下布置，第二燈罩擋住倒角識別led燈的光線直接照射到端面識別led燈的燈罩底部的反光板上，從而有效防止端面識別led燈底部的反光板將倒角識別led燈光光線反射到光線表面，防止以此造成的保持架端面反光導(dǎo)致倒角圖片拍攝的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所采用的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明端面識別led燈的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明倒角識別led燈的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-保持架、2-倒角識別led燈、3-端面識別led燈、4-攝像頭、5-第一燈罩、6-第一點光源、7-反光板、8-濾光板、9-第二燈罩、10-第二點光源、11-反光邊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1～3所示，雙led燈式保持架正反面圖像識別方法，用于識別保持架1的正反面，采用的裝置包括端面識別led燈3、倒角識別led燈2和攝像頭4，端面識別led燈3和倒角識別led燈2均呈環(huán)狀布置，端面識別led燈3布置在倒角識別led燈2的正上方，攝像頭4設(shè)置在端面識別led燈3的正上方，且攝像頭4的軸心線與端面識別led燈3和倒角識別led燈2的軸心線位于同一條直線上；端面識別led燈3包括環(huán)形的第一燈罩5、設(shè)置在第一燈罩5上的一圈環(huán)形的第一點光源6、設(shè)置在第一燈罩5底部的反光板7以及設(shè)置在第一點光源6外側(cè)并固定在第一燈罩5上的濾光板8；所述倒角識別led燈2包括環(huán)形的第二燈罩9、設(shè)置在第二燈罩9上的一圈環(huán)形的第二點光源10、設(shè)置在燈罩內(nèi)部并且將第二燈罩9內(nèi)部的第二點光源10發(fā)出的光線反射45度角垂直照射到保持架1倒角上反光邊11，第二燈罩9擋住倒角識別led燈2的光線直接照射到端面識別led燈3的燈罩底部的反光板7上。

面識別led燈3發(fā)出的光線是呈環(huán)狀豎直朝下的光線，經(jīng)過保持架1上端面的反射后直接照射到攝像頭上，在布置端面識別led燈3時其第一燈罩5下端邊緣的設(shè)置要保證在端面識別led燈3發(fā)出的光線豎直射出后，不會經(jīng)過保持架1反射到倒角識別led燈2上。

倒角識別led燈2發(fā)出的光線是呈環(huán)狀的傾斜光線，倒角識別led燈2的設(shè)置需要保證倒角識別led燈2發(fā)出的光線與保持架1的倒角呈45度角，以保證經(jīng)過保持架1的倒角反射后剛好發(fā)射到攝像頭上；并且倒角識別led燈2的第二燈罩9需要保證部分擋住倒角識別led燈2的光線，保證倒角識別led燈2的光線不會照射或者經(jīng)過保持架1上的倒角反射到端面識別led燈3上。

本發(fā)明的雙led燈式保持架正反面圖像識別方法采用兩組led燈提供照明，采用攝像頭4進(jìn)行圖像拍攝，兩組led燈分別為端面識別led燈3和倒角識別led燈2，兩組led燈均呈環(huán)狀布置，端面識別led燈3布置在倒角識別led燈2的正上方，攝像頭4設(shè)置在端面識別led燈3的正上方，且攝像頭4的軸心線與端面識別led燈3和倒角識別led燈2的軸心線位于同一條直線上；端面識別led燈3包括環(huán)形的第一燈罩5、設(shè)置在第一燈罩5上的一圈環(huán)形的第一點光源6、設(shè)置在第一燈罩5底部的黑色不反光幕布7以及設(shè)置在第一點光源6外側(cè)并固定在第一燈罩5上的濾光板8；所述倒角識別led燈2包括環(huán)形的第二燈罩9、設(shè)置在第二燈罩9上的一圈環(huán)形的第二點光源10、設(shè)置在燈罩內(nèi)部并且將第二燈罩9內(nèi)部的第二點光源10發(fā)出的光線反射45度角垂直照射到保持架1倒角上反光邊11；

拍攝時，首先開啟端面識別led燈3，關(guān)閉倒角識別led燈2，控制攝像頭4拍攝出第一組圖片，再關(guān)閉端面識別led燈3，開啟倒角識別led燈2，控制攝像頭4拍攝出第二組圖片，將第一組圖片與第二組圖片進(jìn)行二值化后，對兩組圖像的所有點進(jìn)行與運算，將與運算后的圖像作為用來判斷的圖像；若與運算的結(jié)果是整個圖片上只有第一組圖片的內(nèi)圓和第二組圖片的外圓出現(xiàn)1，其余點均為0，則判斷保持架1第一組圖片的內(nèi)圓與第二組圖片的外圓直徑一致，然后根據(jù)這些點進(jìn)行圓擬合，根據(jù)所識別的圓的幾何尺寸與標(biāo)準(zhǔn)直徑作對比，判斷出保持架1上該端面的正反面；若與運算的結(jié)果是整個圖片上除了第一組圖片的內(nèi)圓和第二組圖片的外圓外的其他位置出現(xiàn)1，則不進(jìn)行判斷結(jié)果，進(jìn)而進(jìn)行保持架1本身是否合格的檢測。

上述實施例只是本發(fā)明的較佳實施例，并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。