本申請(qǐng)涉及機(jī)器視覺(jué)測(cè)量，尤其涉及一種工件的視覺(jué)測(cè)量方法、裝置、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代制造業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展要求，對(duì)成品或半成品關(guān)鍵位置尺寸的測(cè)量的準(zhǔn)確度和速度要求越來(lái)越高，工件的旋轉(zhuǎn)角度的傳統(tǒng)測(cè)量方法是利用游標(biāo)卡尺或塞規(guī)等重用量具，獲取工件在加工過(guò)程中的旋轉(zhuǎn)角度等信息，傳統(tǒng)測(cè)量方法雖然在很大程度上滿(mǎn)足檢測(cè)精度要求，但需人為操作，操作過(guò)程比較繁瑣，在大批量生產(chǎn)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觀性，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的把握程度難以達(dá)到統(tǒng)一，從而造成測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確性，此外，部分工件由于一些客觀條件，并不適合進(jìn)行接觸測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種工件的視覺(jué)測(cè)量方法、裝置、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，對(duì)待測(cè)工件進(jìn)行非接觸式、準(zhǔn)確性的測(cè)量，并且操作簡(jiǎn)單，節(jié)省人工成本。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種工件的視覺(jué)測(cè)量方法，包括：

3、采集包含待測(cè)工件的原始圖像，對(duì)所述原始圖像進(jìn)行灰度化處理，得到灰度圖像，并基于所述灰度圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)處理，得到工件圖像，其中，所述工件圖像包括所述待測(cè)工件的邊緣信息；

4、基于所述邊緣信息獲取所述工件圖像的方向梯度直方圖，并根據(jù)所述方向梯度直方圖提取得到所述待測(cè)工件的輪廓信息；

5、根據(jù)所述灰度圖像確定所述待測(cè)工件的圖像矩，并根據(jù)所述圖像矩和所述輪廓信息將所述待測(cè)工件與模板工件進(jìn)行匹配，以判斷所述待測(cè)工件是否發(fā)生旋轉(zhuǎn)；

6、若所述待測(cè)工件發(fā)生旋轉(zhuǎn)，則根據(jù)所述待測(cè)工件的所述邊緣信息擬合得到所述待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)；

7、根據(jù)所述待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)，確定所述待測(cè)工件相對(duì)于所述模板工件放置狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)角度。

8、結(jié)合第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，還包括：

9、根據(jù)所述模板工件的輪廓信息以所述模板工件的中心位置為原點(diǎn)，以所述模板工件的中心軸線(xiàn)為縱軸，以垂直于所述中心軸線(xiàn)的直線(xiàn)為橫軸，在所述工件圖像中建立局部坐標(biāo)系。

10、結(jié)合第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述根據(jù)所述待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)，確定所述待測(cè)工件相對(duì)于所述模板工件放置狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)角度，包括：

11、在所述局部坐標(biāo)系中，將所述待測(cè)工件的各邊緣直線(xiàn)延長(zhǎng)到所述原點(diǎn)，得到經(jīng)過(guò)所述原點(diǎn)的所述邊緣直線(xiàn)的夾角的角平分線(xiàn)；

12、將所述角平分線(xiàn)與所述局部坐標(biāo)系的縱軸之間的角度，確定為所述待測(cè)工件相對(duì)于所述模板工件放置狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)角度。

13、結(jié)合第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，所述根據(jù)所述圖像矩和所述輪廓信息將所述待測(cè)工件與模板工件進(jìn)行匹配的過(guò)程中，還包括：

14、通過(guò)金字塔算法對(duì)所述工件圖像進(jìn)行上采樣，以使所述工件圖像以所述模板工件相同的尺寸，與所述模板工件進(jìn)行匹配。

15、結(jié)合第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，所述基于所述邊緣信息獲取所述工件圖像的方向梯度直方圖，包括：

16、計(jì)算所述工件圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的梯度和所述梯度的梯度方向，保留超過(guò)預(yù)設(shè)閾值的所述梯度；

17、在預(yù)設(shè)鄰域內(nèi)統(tǒng)計(jì)所述梯度方向，保留所述梯度方向相同，且超過(guò)預(yù)設(shè)數(shù)量的所述梯度，根據(jù)保留的所述梯度獲得所述方向梯度直方圖。

18、結(jié)合第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，所述根據(jù)所述待測(cè)工件的所述邊緣信息擬合得到所述待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)，包括：

19、通過(guò)隨機(jī)樣本一致性算法對(duì)所述待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)進(jìn)行擬合，以消除所述待測(cè)工件的邊緣信息中的邊緣突變點(diǎn)，得到所述待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)。

20、結(jié)合第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，所述通過(guò)隨機(jī)樣本一致性算法對(duì)所述待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)進(jìn)行擬合，包括：

21、選取所述待測(cè)工件的若干邊緣點(diǎn)進(jìn)行擬合初步得到邊緣直線(xiàn)，根據(jù)每個(gè)所述邊緣點(diǎn)分別到當(dāng)前邊緣直線(xiàn)的距離，判斷每個(gè)所述邊緣點(diǎn)是否為內(nèi)點(diǎn)；

22、若所述邊緣點(diǎn)到所述當(dāng)前邊緣直線(xiàn)的距離未超過(guò)預(yù)設(shè)距離，則將所述邊緣點(diǎn)作為內(nèi)點(diǎn)；

23、若所述邊緣點(diǎn)到所述當(dāng)前邊緣直線(xiàn)的距離超過(guò)預(yù)設(shè)距離，則將所述邊緣點(diǎn)作為離群點(diǎn)；

24、若所述當(dāng)前邊緣直線(xiàn)的當(dāng)前內(nèi)點(diǎn)數(shù)量大于歷史數(shù)量，將所述當(dāng)前邊緣直線(xiàn)根據(jù)當(dāng)前內(nèi)點(diǎn)進(jìn)行更新，直到得到最大內(nèi)點(diǎn)數(shù)量的邊緣直線(xiàn)。

25、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種工件的視覺(jué)測(cè)量裝置，包括：

26、采集處理模塊，用于采集包含待測(cè)工件的原始圖像，對(duì)所述原始圖像進(jìn)行灰度化處理，得到灰度圖像，并基于所述灰度圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)處理，得到工件圖像，其中，所述工件圖像包括所述待測(cè)工件的邊緣信息；

27、輪廓提取模塊，用于基于所述邊緣信息獲取所述工件圖像的方向梯度直方圖，并根據(jù)所述方向梯度直方圖提取得到所述待測(cè)工件的輪廓信息；

28、匹配模塊，用于根據(jù)所述灰度圖像確定所述待測(cè)工件的圖像矩，并根據(jù)所述圖像矩和所述輪廓信息將所述待測(cè)工件與模板工件進(jìn)行匹配，以判斷所述待測(cè)工件是否發(fā)生旋轉(zhuǎn)；

29、擬合模塊，用于若所述待測(cè)工件發(fā)生旋轉(zhuǎn)，則根據(jù)所述待測(cè)工件的所述邊緣信息擬合得到所述待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)；

30、測(cè)量模塊，用于根據(jù)所述待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)，確定所述待測(cè)工件相對(duì)于所述模板工件放置狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)角度。

31、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種終端設(shè)備，所述終端設(shè)備包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)施所述的工件的視覺(jué)測(cè)量方法。

32、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在處理器上執(zhí)行時(shí)，實(shí)施所述的工件的視覺(jué)測(cè)量方法。

33、本申請(qǐng)的實(shí)施例具有如下有益效果：

34、本申請(qǐng)實(shí)施例的一種工件的視覺(jué)測(cè)量方法，該工件的視覺(jué)測(cè)量方法包括：采集包含待測(cè)工件的原始圖像，對(duì)原始圖像進(jìn)行灰度化處理，得到灰度圖像，并基于灰度圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)處理，得到工件圖像，其中，工件圖像包括待測(cè)工件的邊緣信息；基于邊緣信息獲取工件圖像的方向梯度直方圖，并根據(jù)方向梯度直方圖提取得到待測(cè)工件的輪廓信息；根據(jù)灰度圖像確定待測(cè)工件的圖像矩，并根據(jù)圖像矩和輪廓信息將待測(cè)工件與模板工件進(jìn)行匹配，以判斷待測(cè)工件是否發(fā)生旋轉(zhuǎn)；若待測(cè)工件發(fā)生旋轉(zhuǎn)，則根據(jù)待測(cè)工件的邊緣信息擬合得到待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)；根據(jù)待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)，確定待測(cè)工件相對(duì)于模板工件放置狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)角度?；谏鲜龇桨?，本申請(qǐng)應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)、圖像處理和圖像分析技術(shù)，具有非接觸、柔性好、在線(xiàn)實(shí)時(shí)、速度快、精度高、抗干擾能力強(qiáng)、自動(dòng)化和智能化水平高等優(yōu)點(diǎn)，此外對(duì)待測(cè)工件測(cè)量過(guò)程操作簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，而且可以節(jié)省人工成本，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

技術(shù)特征：

1.一種工件的視覺(jué)測(cè)量方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件的視覺(jué)測(cè)量方法，其特征在于，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工件的視覺(jué)測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)，確定所述待測(cè)工件相對(duì)于所述模板工件放置狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)角度，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件的視覺(jué)測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述圖像矩和所述輪廓信息將所述待測(cè)工件與模板工件進(jìn)行匹配的過(guò)程中，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件的視覺(jué)測(cè)量方法，其特征在于，所述基于所述邊緣信息獲取所述工件圖像的方向梯度直方圖，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件的視覺(jué)測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述待測(cè)工件的所述邊緣信息擬合得到所述待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工件的視覺(jué)測(cè)量方法，其特征在于，所述通過(guò)隨機(jī)樣本一致性算法對(duì)所述待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)進(jìn)行擬合，包括：

8.一種工件的視覺(jué)測(cè)量裝置，其特征在于，包括：

9.一種終端設(shè)備，其特征在于，所述終端設(shè)備包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)施權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的工件的視覺(jué)測(cè)量方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在處理器上執(zhí)行時(shí)，實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的工件的視覺(jué)測(cè)量方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及機(jī)器視覺(jué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種工件的視覺(jué)測(cè)量方法、裝置、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，該工件的視覺(jué)測(cè)量方法包括：采集原始圖像，對(duì)原始圖像進(jìn)行灰度化處理，并基于灰度圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)處理，得到工件圖像；獲取工件圖像的方向梯度直方圖，以得到待測(cè)工件的輪廓信息；根據(jù)灰度圖像確定待測(cè)工件的圖像矩，并根據(jù)圖像矩和輪廓信息將待測(cè)工件與模板工件進(jìn)行匹配，判斷待測(cè)工件是否發(fā)生旋轉(zhuǎn)；若待測(cè)工件發(fā)生旋轉(zhuǎn)，則根據(jù)待測(cè)工件的邊緣信息擬合得到待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)；根據(jù)待測(cè)工件的邊緣直線(xiàn)，確定待測(cè)工件相對(duì)于模板工件放置狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)角度。本申請(qǐng)對(duì)待測(cè)工件測(cè)量過(guò)程操作簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，而且可以節(jié)省人工成本，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

技術(shù)研發(fā)人員：李偉,姚林昌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市瑞珀精工有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17