CN111007441B - 一种电解电容极性检测方法及检测系统 - Google Patents

一种电解电容极性检测方法及检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电解电容极性检测方法，属于电子元器件检测技术领域。本发明电解电容极性检测方法包括如下步骤：以标有极性标志的顶部图像中心为原点，建立圆形极坐标系；按照0‑360度角度的顺序，遍历极径上的像素；根据极径上的像素获取极性标志所在的圆环的边界所在位置，获取该位置的圆环灰度；根据各个角度的圆环灰度，获取360个圆环所在位置的灰度，根据所有的圆环灰度值获取极性标志位置。本发明还提供一种实现所述电解电容极性检测方法的检测系统。本发明的有益效果为：具有很强的容错性，针对低分辨率，小尺寸的电解电容也能很快的定位电容极性标志位置。

Description

一种电解电容极性检测方法及检测系统
技术领域
本发明涉及一种电容检测方法，尤其涉及一种电解电容极性检测方法及检测系统。
背景技术
当前基于视觉的电容极性检测算法通常基于极性标志的模板匹配算法，方法描述如下：
1. 制作极性标志的模板图像；
2. 在电容图像中可能出现极性标志的小范围区域进行搜索；
3. 当搜索到的图像匹配分数大于设定的阈值，则认为在该区域找到极性标志，则认为电容极性正确，否则认为电容极性错误。
现有技术存在如下缺陷：
1. 针对低分辨率，小尺寸电解电容的极性检测往往不能达到理想的效果，存在较高的误报率和漏报率；
2. 较难选择模板匹配合适的阈值；
3. 不能准确得出电容极性的角度位置；
4. 针对电容倾斜的情况不能很好的识别；
5. 电容顶部的印刷字符会对识别造成干扰。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种电解电容极性检测方法及检测系统。
本发明电解电容极性检测方法包括如下步骤：
S1：以标有极性标志的顶部图像中心为原点，建立圆形极坐标系；
S2：按照0-360度角度的顺序，遍历极径上的像素；
S3：根据极径上的像素获取极性标志所在的圆环的边界所在位置，获取该位置的圆环灰度；
S4：根据各个角度的圆环灰度，获取360个圆环所在位置的灰度，根据所有的圆环灰度值获取极性标志位置。
本发明作进一步改进，步骤S2中，将圆形极坐标系的极坐标转化为直角坐标获取各个像素，其中，圆形极坐标系到直角坐标系的转换公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
圆形极坐标系下的点
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
的灰度为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
。
本发明作进一步改进，步骤S3中，边界所在位置的获取方法为：计算在极径方向上相隔N个像素的灰度差，得出每个极径方向上的最大灰度差，该位置即为圆环边界所在位置。
本发明作进一步改进，获取角度为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
的圆环灰度的计算方法为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE010
，width为圆环的宽度。
本发明作进一步改进，步骤S4中，极性标志的灰度小于其他部分灰度，利用统计的方法得出极性标志位置。
本发明作进一步改进，利用滑动窗口的方法统计窗口内的平均灰度，滑动窗口统计在角度
Figure DEST_PATH_IMAGE012
时窗口大小为w，其中窗口的大小设置为极性标志所占的角度为30度，从而根据公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
得出平均灰度最小的窗口位置作为极性标志的位置，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE012A
为窗口中心角度，s为当前遍历角度。
本发明还提供一种实现所述电解电容极性检测方法的检测系统，包括：
建立模块：用于以标有极性标志的顶部图像中心为原点，建立圆形极坐标系；
遍历模块：用于按照0-360度角度的顺序，遍历极径上的像素；
圆形灰度获取模块：用于根据极径上的像素获取极性标志所在的圆环的边界所在位置，获取该位置的圆环灰度；
极性标志位置获取模块：用于根据各个角度的圆环灰度，获取360个圆环所在位置的灰度，根据所有的圆环灰度值获取极性标志位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：具有很强的容错性，针对低分辨率，小尺寸的电解电容也能很快的定位电容极性标志位置；人工操作简单，不需要任何参数调整；能精确得出电容极性角度；针对电容存在歪斜的情况，也能很好地定位到极性标志位置；抗干扰性强，针对字符造成的干扰有较强的过滤能力。
附图说明
图1为极性标志位置示意图；
图2为本发明方法流程图；
图3为极径上的极坐标系示意图；
图4为圆环边界所在位置计算示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，识别电解电容1的极性主要需要定位到电容顶部包含极性标志的圆环区域2，然后在所述圆环区域1内获取极性标志所在位置3。其中，极性标志所在位置2的宽度为width像素，高度为height像素。
如图2所示，本发明电解电容极性检测方法包括如下步骤：
S1：以标有极性标志的顶部图像中心为原点，建立圆形极坐标系；
S2：按照0-360度角度的顺序，遍历极径上的像素；
S3：根据极径上的像素获取极性标志所在的圆环的边界所在位置，获取该位置的圆环灰度；
S4：根据各个角度的圆环灰度，获取360个圆环所在位置的灰度，根据所有的圆环灰度值获取极性标志位置。
具体地，作为本发明的一个实施例，本发明的实现过程如下：
如图3所示，以电容顶部图像中心为原点，建立圆形极坐标系，按照0到360度角度的顺序（顺时针或逆时针顺序均可），遍历极径上的像素。此处需要将极坐标转化为直角坐标得到像素的位置，其中，圆形极坐标系到直角坐标系的转换公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
圆形极坐标系下的点
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
的灰度为
Figure DEST_PATH_IMAGE006A
。
如图4所示，计算在极径方向上相隔N个像素的灰度差，本例截取极径上的两个点之间的像素，得出每个极径方向上的最大灰度差，该位置即为圆环边界所在位置，记录下该位置的圆环灰度。
角度为
Figure DEST_PATH_IMAGE012AA
时，该极径上圆环位置的灰度计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE010A
最终得出360个圆环位置所在的灰度。
由于在圆环中，极性标志的灰度小于其他部分灰度，所以利用统计的方法可以得出极性标志位置。也可以采用其他通用的方法确定极性标志位置。
本例利用滑动窗口的方法统计窗口内的平均灰度，滑动窗口统计在角度
Figure DEST_PATH_IMAGE012AAA
时窗口大小为w，其中窗口的大小设置为极性标志所占的角度为30度。从而根据公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE014A
得出平均灰度最小的窗口位置作为极性标志的位置，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE012AAAA
为窗口中心角度，s为当前遍历角度。
由于根据灰度的边界值确认圆环的位置，并根据灰度差及角度要求获取极性标志位，因此，即使电容存在歪斜的情况，也能很好地定位到极性标志位置。并且，角度设置使本发明的抗干扰性强，对针对字符造成的干扰有较强的过滤能力。
本发明还提供一种实现所述电解电容极性检测方法的检测系统，包括：
建立模块：用于以标有极性标志的顶部图像中心为原点，建立圆形极坐标系；
遍历模块：用于按照0-360度角度的顺序，遍历极径上的像素；
圆形灰度获取模块：用于根据极径上的像素获取极性标志所在的圆环的边界所在位置，获取该位置的圆环灰度；
极性标志位置获取模块：用于根据各个角度的圆环灰度，获取360个圆环所在位置的灰度，根据所有的圆环灰度值获取极性标志位置。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
（1）具有很强的容错性，针对低分辨率，小尺寸的电解电容也能很快的定位电容极性标志位置；
（2）人工操作简单，不需要任何参数调整；
（3）能精确得出电容极性角度；
（4）针对电容存在歪斜的情况，也能很好地定位到极性标志位置；
（5）抗干扰性强，针对字符造成的干扰有较强的过滤能力。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种电解电容极性检测方法，其特征在于,包括如下步骤：
S1：以标有极性标志的顶部图像中心为原点，建立圆形极坐标系；
S2：按照0-360度角度的顺序，遍历极径上的像素；
S3：根据极径上的像素获取极性标志所在的圆环的边界所在位置，边界所在位置的获取方法为：计算在极径方向上相隔N个像素的灰度差，得出每个极径方向上的最大灰度差，最大灰度差的位置即为圆环边界所在位置，从而获取最大灰度差的位置的圆环灰度；
S4：根据各个角度的圆环灰度，获取360个圆环所在位置的灰度，根据所有的圆环灰度值获取极性标志位置，
步骤S4中，极性标志的灰度小于其他部分灰度，利用统计的方法得出极性标志位置，
利用滑动窗口的方法统计窗口内的平均灰度，滑动窗口统计在角度
Figure DEST_PATH_IMAGE001
时窗口大小为w，其中窗口的大小设置为极性标志所占的角度为30度，从而根据公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
得出平均灰度最小的窗口位置作为极性标志的位置，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE004
为窗口中心角度，s为当前遍历角度。
2.根据权利要求1所述的电解电容极性检测方法，其特征在于：步骤S2中，将圆形极坐标系的极坐标转化为直角坐标获取各个像素，其中，圆形极坐标系到直角坐标系的转换公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
圆形极坐标系下的点
Figure DEST_PATH_IMAGE006
的灰度为
Figure DEST_PATH_IMAGE008
。
3.根据权利要求2所述的电解电容极性检测方法，其特征在于：步骤S3中，获取角度为
Figure 882061DEST_PATH_IMAGE001
的圆环灰度的计算方法为：
Figure DEST_PATH_IMAGE010
，width为圆环的宽度。
4.一种实现权利要求1-3任一项所述的电解电容极性检测方法的检测系统，其特征在于，包括：
建立模块：用于以标有极性标志的顶部图像中心为原点，建立圆形极坐标系；
遍历模块：用于按照0-360度角度的顺序，遍历极径上的像素；
圆形灰度获取模块：用于根据极径上的像素获取极性标志所在的圆环的边界所在位置，获取该位置的圆环灰度；
极性标志位置获取模块：用于根据各个角度的圆环灰度，获取360个圆环所在位置的灰度，根据所有的圆环灰度值获取极性标志位置。
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