本發明專利技術涉及一種基于機器視覺的裝配間隙檢測方法及裝置，由圖像獲取硬件和智能識別軟件組成。一方面，智能識別軟件通過控制光源控制系統得到不同的光照條件，分別獲取兩幅裝配間隙圖像，對圖像分別進行處理得出裝配間隙的兩端邊緣位置，再通過計算裝配間隙邊緣位置的相對距離得出裝配間隙的測量值。另一方面，智能識別軟件通過控制圖像采集系統對圖像采集參數進行設置，在不同的采集參數下分別獲取兩幅裝配間隙圖像，對圖像分別進行處理得出裝配間隙的兩端邊緣位置，再通過計算裝配間隙邊緣位置的相對距離得出裝配間隙的測量值。該方法提高了檢測模型的穩定性和準確性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及ー種裝配間隙檢測方法及裝置，特指高精度裝配間隙的機器視覺檢測分級方法及裝置。
技術介紹
裝配的間隙是指エ件進行裝配時，エ件與エ件之間的間隙，正常的エ件為了滿足裝配要求，對エ件進行加工時加入了合適的公差，但是由于加工精度和檢測的原因，有時エ件的裝配并不能滿足產品外觀和使用性能的要求。因此，我們需要對裝配后的エ件間的間隙進行檢測，使其不影響產品外觀和使用性能。傳統的間隙檢測主要采用手動測量，測量工具有卡尺、塊規、塞規、塞尺、針規和激光。上述測量方法存在以下缺陷1、使用者測量手法和技術都會對檢測結果有一定的影響；2、測量后管理者無法獲知數據的測量方法和測量定義，數據的人手記錄分析容易產生 人為錯誤；3、測量界面輪廓無法記錄；4、測量方式為接觸式容易造成表面移動或變形，甚至損壞被測表面；5、測量需定期性的清潔和保養，避免金屬工具氧化；6、測量每一個エ件都會受到它的類別、大小、形狀限制，而且在測量不規則的表面會有影響；7、激光測量除了以上6個缺陷外，還無法測量極微小的間隙(O. Imm以下)。機器視覺技術采用高分辨率攝像設備、對裝配間隙圖像進行采集，處理和分析。對間隙進行測量時不會因使用者的測量技術影響數據的重復性，且智能化的識別軟件可以實現數據記錄和分析，并可對測量的截面輪廓的圖片進行記錄，方便日后數據的對比和分析。基于機器視覺的裝配間隙檢測技術采用非接觸式測量，不會對被測エ件表面造成影響。但是現有的機器視覺檢測方法采用一次成像，由于光照條件和檢測參數的制約，受檢測エ件的類別、大小和形狀影響較大，對測量不規則表面時無法取得正確的間隙邊緣，無法實現快速無損的間隙檢測。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述的不足，提供一種準確快速、高精度的裝配間隙檢測方法。該方法采用機器視覺技術，對裝配間隙進行二次成像，分別提取間隙兩端邊緣信息，消除了一次成像時間隙兩端不規則表面對成像的影響，獲取清晰而準確的間隙邊緣圖像。并對圖像進行處理，得出間隙測量值。實現上述目的的技術措施 I、通過光源控制系統控制光源系統的打光方式，其中第一種打光方式可以清晰地獲取間隙的一端的邊界圖像，第二種打光方式可以清晰地獲取間隙的另一端的邊界圖像。在不同的光照條件下采用攝像設備分別采集兩幅裝配間隙圖像，采集圖像通過圖像采集設備傳送到計算機，計算機從所采集到的兩幅圖像中分別獲取間隙的兩端的邊緣信息，通過智能識別軟件，對采集圖像進行處理，計算出間隙的測量值，對間隙的大小進行判定，給出判定結果。2、在相同的光照條件下，通過智能識別軟件控制攝像設備的圖像采集條件，如快門速度，圖像增益等，其中第一種圖像采集條件可以清晰地獲取間隙的一端的邊界圖像，第ニ種圖像采集條件可以清晰地獲取間隙的另一端的邊界圖像。在不同的圖像采集方式下采集兩幅裝配間隙圖像，采集圖像通過圖像采集設備傳送到計算機，計算機從所采集到的兩幅圖像中分別獲取間隙的兩端的邊緣信息，通過智能識別軟件，對采集圖像進行處理，計算出裝配間隙的檢測值，對間隙的大小進行判定，給出判定結果。本專利技術的裝置由圖像獲取硬件和圖像識別軟件組成。圖像獲取硬件由光源、光源控制系統、攝像設備、圖像采集設備、計算機組成。光源為16等分的環狀LED光源組，光源控制系統由可編程控制器或者輸入輸出卡進行控制，光源控制系統可分別調節16組LED光源的亮度和開關，實現多種組合打光方式。高精度智能識別軟件可以控制輸入輸出卡進行工作實現光源控制，同時可以發送指令控制攝像設備圖像采集參數，接收攝像設備采集到的間隙圖像，利用圖像處理算法對 采集圖像進行處理，獲取間隙邊緣信息，記錄間隙的邊緣位置坐標，綜合兩幅圖像的邊緣位置得出間隙的測量值。將測量數據進行記錄和分析，給出判定結果。附圖說明圖I為本專利技術基于機器視覺的裝配間隙檢測裝置結構示意圖。圖2為16等分光源結構示意圖。圖3為智能識別軟件處理流程圖。圖4為不同光照條件下裝配間隙采集圖像變化圖。附圖標記說明 1——載物臺、 2——測試物料、 3——光源、 4——光源控制系統、 5——攝像設備、 6——圖像采集系統、 7-計算機、 8——光源底座、 9——LED燈組、 10——光源中心通孔、 11——第一幅間隙圖像間隙一端邊界、 12——第二幅間隙圖像間隙另一端邊界。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術的優選實施例進行詳細闡述，以使本專利技術的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本專利技術的保護范圍做出更為清楚明確的界定。本專利技術由圖像獲取硬件和智能識別軟件組成，圖像獲取硬件由光源(3)、光源控制系統(4)、攝像設備(5)、圖像采集系統(6)、計算機(7)組成；智能識別軟件包括光源控制、圖像采集控制、圖像處理、數據記錄與分析、判定結果輸出。如圖I所示測試物料(2)置于載物臺(I)上，光源(3)位于測試物料(2)正上方，攝像設備(5)位于光源(3)上方，與光源(3)中心孔同心。智能識別軟件通過控制光源控制系統(4)對光源(3)進行控制，實現不同的打光方式。智能識別軟件通過控制圖像采集系統(6)進行圖像采集參數設置，同時控制其對圖像進行采集，將圖像導入計算機(7)中，對采集圖像進行圖像處理分析，得出識別結果。圖2為上述所述光源(3)，光源(3)中心開有光源中心通孔(10)，光源底座(8)被等分為16份，16組LED燈組(9)安裝在光源底座(8)上，LED燈組(9)安裝與水平面呈60°夾角。光源控制系統(4)可以對16組LED燈組(9)亮度和開關分別進行控制，實現不同組合的打光方式。上述所述智能識別軟件處理流程如圖3所示 I、智能識別軟件通過光源控制系統(4)控制光源(3)打光方式,其中第一種打光方式可以清晰地獲取間隙的一端的邊界圖像，第二種打光方式可以清晰地獲取間隙的另一端的邊界圖像。在不同的光照條件下采用攝像設備(5)分別采集兩幅裝配間隙圖像，采集圖像通過圖像采集系統(6)傳送到計算機(7)，計算機(7)從所采集到的兩幅圖像中分別獲取間隙的兩端的邊緣信息，通過智能識別軟件，對采集圖像進行處理，計算出間隙的測量值，對間隙的大小進行判定，給出判定結果。2、在相同的光照條件下，智能識別軟件通過控制攝像設備(5)的圖像采集條件，如快門速度，圖像增益等，其中第一種圖像采集條件可以清晰地獲取間隙的一端的邊界圖像，第二種圖像采集條件可以清晰地獲取間隙的另一端的邊界圖像。在不同的圖像采集方式下采集兩幅裝配間隙圖像，采集圖像通過圖像采集系統(6)傳送到計算機(7)，計算機(7)從所采集到的兩幅圖像中分別獲取間隙的兩端的邊緣信息，通過智能識別軟件，對采集圖像進行處理，計算出裝配間隙的檢測值，對間隙的大小進行判定，給出判定結果。圖4為不同的光照條件下采集的兩幅裝配間隙圖像，從圖像中可以看出，裝配エ件A輪廓呈現不規則變化，裝配エ件B較規則，無法在同樣的光照條件下同時取到二者的邊界，本實施例在第一種打光方式下取得第一幅間隙圖像間隙一端邊界(11)、在第二種打光方式下取得第二幅間隙圖像間隙另一端邊界(12)。在第二幅間隙圖像中可以看到部份裝配エ件B的邊界，但是邊界不連續、不完整，這也正是二次成像進行間隙檢測的意義所在。以上實施例，只是本專利技術較優選的具體實施方式之一，本領域的技術人員在本本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于機器視覺的裝配間隙檢測裝置，其特征在于，該裝置由圖像獲取硬件和智能識別軟件組成，？其中，圖像獲取硬件由光源（3）、光源控制系統（4）、攝像設備（5）、圖像采集系統（6）和計算機（7）組成；？智能識別軟件包括光源控制、圖像采集控制、圖像處理、數據記錄與分析和判定結果輸出。
【技術特征摘要】
1.一種基于機器視覺的裝配間隙檢測裝置，其特征在于，該裝置由圖像獲取硬件和智能識別軟件組成，其中，圖像獲取硬件由光源(3)、光源控制系統(4)、攝像設備(5)、圖像采集系統(6)和計算機(7)組成；智能識別軟件包括光源控制、圖像采集控制、圖像處理、數據記錄與分析和判定結果輸出。2.根據權利要求I所述的基于機器視覺的裝配間隙檢測裝置，其特征在于， 智能識別軟件可以控制光源控制系統(4)實現光源(3)進行組合打光，同時可以發送指令對攝像設備(5)圖像采集參數進行設置，接收攝像設備采集到的間隙圖像，利用圖像處理算法對采集圖像進行處理，獲取間隙邊緣信息，記錄間隙的邊緣位置坐標，綜合兩幅圖像的邊緣位置得出間隙的測量值，將測量數據進行記錄和分析，給出判定結果。3.根據權利要求I或2所述的基于機器視覺的裝配間隙檢測裝置，其特征在于，測試物料(2)置于載物臺(I)上，光源(3)位于測試物料(2)正上方，攝像設備(5)位于光源(3)上方，與光源(3)中心孔同心，智能識別軟件通過控制光源控制系統(4)對光源(3)進行控制，實現不同的打光方式，智能識別軟件通過控制圖像采集系統(6)進行圖像采集參數設置，同時控制其對圖像進行采集，將圖像導入計算機(7)中，對采集圖像進行圖像處理分析，得出識別結果。4.根據權利要求3所述的基于機器視覺的裝配間隙檢測裝置，光源(3)中心開有光源中心通孔(10)，光源底座(8)被等分為16份，16組LED燈組(9)安裝在光源底座(8)上，LED燈組(9)安裝與水平面呈60°夾角，光源控制系統(4)可以對16組LED燈組(9)亮度和開關分別進行控制，實現不同組合的打光方式。5.基于權利要求4檢測裝置...
【專利技術屬性】
技術研發人員：殷曉平，李鵬飛，
申請(專利權)人：常熟市曉創光電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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