CN111899218A - 基于相机图像处理的探测器同轴度检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器视觉测量技术领域，具体涉及一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测系统及方法，包括上位机系统、CMOS相机、物镜镜筒、光源、夹具、探测器管壳以及三维平台，上位机系统与相机通过网线连接；相机与物镜镜筒通过C接口物理连接，相机与物镜镜筒的中心位于同一水平线；探测器管壳通过管脚固定于夹具上表面的定位元件上；夹具通过下表面的夹紧装置固定于三维平台上；探测器管壳包括探测器管壳本体、管壳接口和光敏区，管壳接口中心与光敏区中心位于同一水平线；管壳接口与物镜镜筒相对，且管壳接口的中心与物镜镜筒的中心轴处于同一水平线。本发明的同轴度检测系统简单、精密度高、实时性高，能够实现异常情况的快速反馈。

Description

基于相机图像处理的探测器同轴度检测系统及方法

技术领域

本发明涉及机器视觉测量技术领域，具体涉及一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测系统及方法。

背景技术

随着科技的发展，科研生产对于器件精度的要求日益趋增。在探测器的生产过程中，探测器放入管壳时可能存在光敏器件中心与管壳接口端中心不重合的现象，即光敏器件放置位置与管壳接口不一致，这种不重合现象将会导致光纤伸入探测器接口时，光敏器件不能接收信号或者接收信号出现误差，因此探测器存在一定的淘汰率，需要进行同轴度检测方法淘汰掉不符合要求的探测器件。现有的探测器同轴度检测方法大多是通过人眼进行手工检测：先让视线平行于接口面旁的金属面，再平移看接口面，若人眼能看到光敏器件则说明探测器合格，不能看到光敏器件，则说明探测器不合格。该方法效率低且主观性太重，不适合现有的工业要求。

发明内容

为了解决传统的人工同轴度检测判断的效率低下和误差判断问题，本发明提供一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测系统及方法。

一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测系统，包括：上位机系统、CMOS 相机、物镜镜筒、光源、夹具、探测器管壳以及三维平台，所述上位机系统与 CMOS相机通过网线连接；所述CMOS相机与所述物镜镜筒通过C接口物理连接，且CMOS相机镜头中心与物镜镜筒的中心位于同一水平线；所述探测器管壳通过管脚固定于夹具上表面的定位元件上；所述夹具通过下表面的夹紧装置固定于所述三维平台上；所述探测器管壳包括探测器管壳本体、管壳接口和光敏区，所述探测器管壳本体为矩形腔体；所述管壳接口设置于探测器管壳本体的任意一侧，且所述管壳接口为向外凸出的圆形口，所述光敏区设置于探测器管壳本体内部，具体设置于管壳接口垂直向里的中轴线处，管壳接口的中心与光敏区中心位于同一水平线；所述探测器管壳接口与物镜镜筒相对，且探测器管壳接口的中心与物镜镜筒的中心轴处于同一水平线。

进一步的，探测器管壳本体下方设置有6-10个管脚，管脚分两列平行分布，且每两个管脚呈对称设置。

进一步的，所述物镜镜筒下端设置有固定支架。

进一步的，所述光源通过螺钉固定在物镜镜筒靠近探测器的一侧。

所述夹紧装置为螺纹孔，用配套螺钉穿过所述螺纹孔将所述夹具固定在所述三维平台上，实现夹具的固定。

一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测方法，包括以下步骤：

S1、用CMOS相机采集符合要求的探测器图像，从符合要求的探测器图像中截取管壳接口图像A和光敏区图像B作为模板图像，通过千兆以太网将模板图像输入上位机中；

S2、上位机利用时钟信号和同步信号控制CMOS相机实时采集待检测探测器的图像C，并通过千兆以太网将待检测探测器的图像C上传至上位机；

S3、上位机对待检测探测器的图像C进行图像处理，得到待检测探测器的管壳接口图像D的像素矩阵和待检测探测器的光敏区图像E的像素矩阵；

S4、使用质心计算方法计算待检测探测器的管壳接口图像D的像素矩阵的第一质心坐标和待检测探测器的光敏区图像E的像素矩阵的第二质心坐标，再计算第一质心和第二质心之间的质心距离；

S5、根据第一质心和第二质心之间的质心距离判断探测器是否符合要求，若满足质心距离小于20个像素点，则该探测器合格，继续检测下一个待检测探测器；若质心距离大于等于20个像素点，则表明该探测器不满足要求，上位机显示信息模块显示错误信息，发出警示，操作人员重新调整光敏器件位置后，执行步骤S2-S5。

进一步的，所述图像处理包括：

使用归一化的相关系数匹配算法从待检测探测器的图像C中找到与管壳接口图像A匹配的待检测探测器的管壳接口图像D，得到待检测探测器的管壳接口图像D的像素矩阵；

对待检测探测器的图像C使用归一化的相关系数匹配算法，匹配光敏区图像B，从待检测探测器的图像C中找到与光敏区图像B匹配的待检测探测器的光敏区图像E，得到待检测探测器的光敏区图像E的像素矩阵。

进一步的，所述归一化的相关系数匹配算法包括：用模板图像按照从左到右、从上到下的顺序遍历待匹配图像，得到多个与模板图像大小相等的中间图像，计算模板图像与每一个中间图像的匹配系数，取匹配系数最接近1的中间图像作为待匹配图像中对应模板图像的最终匹配结果。

进一步的，匹配系数计算公式为：

其中，R(x,y)表示匹配系数，x、y表示模板图像在待匹配图像中遍历的横纵坐标，T′(x′,y′)表示去均值化后的模板图像，I′(x+x′,y+y′)表示去均值化后的中间图像矩阵，x′、y′表示图像中像素点的横、纵坐标。

进一步的，质心的计算方式包括：对于m×n的像素矩阵，每个像素点(i,j)灰度值为G(i,j)，竖直方向质心为：

水平方向质心为：

其中，m表示图像像素矩阵的宽度，n表示图像像素矩阵的长度，G(i,j)表示像素点(i,j)的灰度值。

进一步的，在计算第一质心坐标和第二质心坐标之前，先对待检测探测器的管壳接口图像D和待检测探测器的光敏区图像E像素矩阵中的非圆形区域的像素点进行清零，对矩阵中非圆形区域的像素点进行清零采用以下方式实现：以图像中心为圆心，以图像像素矩阵长度的二分之一为半径，将不在该圆区域的部分的像素点灰度值置为0。

本发明的有益效果：

本发明的同轴度检测系统简单，成本低廉，相比于传统人工检测方法，本发明的同轴度检测系统具有客观性、精密度高、实时性高、效率高的特点，能够实现异常情况的快速反馈，提醒操作人员及时调整器件，人性化程度高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明实施例的一种基于相机图像处理的探测器同轴度检系统示意图

图2为本发明实施例的一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测系统的工作流程图；

图3为本发明实施例的一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测系统的上位机界面图；

图4为本发明实施例的一种匹配系数的计算示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测系统，包括：上位机系统、CMOS相机、物镜镜筒、光源、夹具、探测器管壳以及三维平台。

上位机系统通过千兆以太网与CMOS相机通信，所述上位机系统与CMOS 相机之间连接有网线，通过网线将CMOS相机采集的图像数据传输到上位机。上位机首先利用串口发送命令控制CMOS相机开始采集，再调用CMOS相机对应的SDK读取并显示图像数据。上位机系统包含有显示模块、功能模块和算法模块，其中，显示模块用于显示原始图像、显示检测出来的管壳接口图像、显示文字信息等；功能模块包括连接相机功能、选择探测器功能和检测功能；算法模块可以被检测功能调用，对输入的原始图像进行匹配算法处理，得到原始图像中的光敏区和管壳接口图像，并计算出质心距离。连接相机功能可调用显示原始图像，算法模块可调用显示管壳接口图像和显示文字信息。

在一可选的实施例中，上位机系统与CMOS相机之间的数据传输还可以通过无线通信方式实现，例如WiFi传输、蓝牙传输等。

所述CMOS相机包括C接口，通过C接口与物镜镜筒物理连接，且CMOS 相机和物镜镜筒的中心轴位于同一水平线，所述物镜镜筒下端设置有固定支架，主要用于平稳支撑物镜镜筒和CMOS相机。

在一个实施例中，所述光源通过螺钉固定在物镜镜筒靠近探测器的一侧，用于提供光照。

所述夹具为长方体形状的实体结构，夹具上表面设置有定位元件，用于放置探测器的管脚，使探测器管口水平且固定在夹具上。

优选的，所述定位元件包括至少2个凹槽，且每2个凹槽平行设置。

在一个可选的实施例中，所述定位元件为任意一种可实现的装置和结构，本说明书对此不做限定。

所述夹具下表面设置有夹紧装置，所述夹具通过夹紧装置固定在所述三维平台上。

优选的，所述夹紧装置为螺纹孔，用配套螺钉穿过所述螺纹孔将所述夹具固定在所述三维平台上，实现夹具的固定。

在一个可选的实施例中，所述夹紧装置为任意一种可以实现的夹紧结构，本说明书对此不做限定。

所述探测器管壳包括探测器管壳本体、管壳接口和光敏区，所述探测器管壳本体为矩形腔体；所述管壳接口设置于探测器管壳本体的任意一侧，且所述管壳接口为向外凸出的圆形口，用于插入光纤与光敏区进行信号传输；所述光敏区设置于探测器管壳本体内部，具体设置于管壳接口垂直向里的中轴线处，所述光敏区为球形区域，用于放置光敏器件。

在一个实施例中，所述探测器管壳本体下方设置有6-10个管脚，管脚分两列平行分布，且每两个管脚呈对称设置，所述探测器管壳通过所述管脚插入夹具上的凹槽中进行固定。

在一个实施例中，所述管壳接口的中心与光敏区中心处于同一水平线。

在一个实施例中，所述探测器管壳接口与物镜镜筒相对，且探测器管壳接口的中心与物镜镜筒的中心轴处于同一水平线，CMOS相机通过物镜镜筒可以对准管壳接口和光敏区，便于CMOS相机通过物镜镜筒采集图像。

所述三维平台包括方形平台板、竖立柱和调节螺栓，所述调节螺栓包括第一调节螺栓、第二调节螺栓和第三调节螺栓，用于对三维平台进行上下前后左右6个方向调整。所述方形平台板设置于竖立柱上方，且方形平台板的中心固定在竖立柱上。所述竖立柱上设置第一调节螺栓，用于调解方形平台板的竖直高度。所述方形平台板两侧下方分别设置第二调节螺栓和第三调节螺栓，第二调节螺栓可前后调节方形平台板，第三调节螺栓可左右调节方形平台板。当存在探测器管壳的管壳接口与物镜镜筒中心轴不在同一水平线的情况时，可通过调节三维平台的调节螺栓进行调节，直至管壳接口与物镜镜筒中心轴在同一水平状态。

如图2所示，本发明的原理为：当探测器和相机都固定在同一条线上时，用标准件的探测器光敏区图像和管壳图像作为模板，分别来匹配相同位置采集到的待检测图像，得到待检测图像中的光敏区位置和管壳接口位置，根据待检测图像中的光敏区位置和管壳接口位置计算光敏区质心和管壳接口质心这两个质心之间的距离。使用本发明的同轴度检测系统时：首先调整三维平台的位置从而调整夹具与探测器的位置，使得探测器管壳接口中心、相机镜头中心和物镜镜筒的中心处于同一水平线，同时使得管壳内探测器光敏器件能清晰聚焦。操作人员将光敏器件放入探测器管壳内的光敏区；上位机的功能模块通过网线连接相机，选择探测器类型之后，可从相机采集图片并在显示模块上进行显示；上位机的检测功能调用算法模块进行多线程、实时的图像匹配算法，得到光敏区和管壳接口的位置后进行质心计算，最后计算得到光敏器件的质心和管壳接口的质心的坐标距离。根据光敏器件的质心和管壳接口的质心的坐标距离进行判断探测器是否满足检测要求，同时调用显示模块，实时显示待检测图像的管壳接口图像、光敏区图像，管壳接口图像像素矩阵、光敏区图像像素矩阵，以及光敏区质心和管壳接口质心之间的距离数据信息，如图3所示。

本说明书中的上位机可以满足多种探测器的同轴度检测；本说明书中的上位机使用多线程，满足采集图像的实时显示和图像处理的计算结果显示；本说明书中的上位机使用双界面显示，主界面显示CMOS相机拍摄图像，副界面可以将满足匹配的区域放大显示，方便操作人员调整光敏器件位置。

一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测方法，包括但不限于如下步骤：

S1、首先利用CMOS相机采集符合要求的探测器图像，从符合要求的探测器图像中截取管壳接口图像A和光敏区图像B作为模板图像，通过千兆以太网将模板图像输入上位机中；

S2、上位机利用时钟信号和同步信号控制CMOS相机实时采集待检测探测器的图像C，并通过千兆以太网将待检测探测器的图像C上传至上位机；

S3、上位机对待检测探测器的图像C进行图像处理，所述图像处理具体包括：利用归一化的相关系数匹配算法对图像C进行图像匹配处理，得到待检测探测器的管壳接口图像D的像素矩阵和待检测探测器的光敏区图像E的像素矩阵。

进一步的，利用归一化的相关系数匹配算法对图像C进行图像匹配处理包括：

对待检测探测器的图像C使用归一化的相关系数匹配算法，匹配管壳接口图像A，找到待检测探测器的图像C中与管壳接口图像A匹配的待检测探测器的管壳接口图像D，得到待检测探测器的管壳接口图像D的像素矩阵。

对待检测探测器的图像C使用归一化的相关系数匹配算法，匹配光敏区图像B，从待检测探测器的图像C中找到与光敏区图像B匹配的待检测探测器的光敏区图像E，得到待检测探测器的光敏区图像E的像素矩阵。

在一个实施例中，归一化的相关系数匹配算法的具体处理流程包括：用模板图像按照从左到右、从上到下的顺序遍历待匹配图像，得到多个与模板图像大小相等的中间图像，计算模板图像与每一个中间图像的匹配系数，取匹配系数最接近1的中间图像作为待匹配图像中对应模板图像的最终的匹配结果。所述中间图像的具体个数取决于模板图像的矩阵维度和待匹配图像的矩阵维度。

进一步的，在一个实施例中，使用归一化的相关系数匹配算法从待检测探测器的图像C中找到与管壳接口图像A匹配的待检测探测器的管壳接口图像D，具体包括：用模板图像A按照从左到右、从上到下的顺序遍历待检测探测器的图像C，得到多个与管壳接口图像A大小相等的第一中间图像，根据匹配系数计算公式计算管壳接口图像A与每一个第一中间图像的匹配系数，取匹配系数最接近1的那个第一中间图像作为待检测探测器的管壳接口图像D最终的匹配结果。

进一步的，在一个实施例中，使用归一化的相关系数匹配算法从待检测探测器的图像C中找到与光敏区图像B匹配的待检测探测器的光敏区图像E，具体包括：用光敏区图像B按照从左到右、从上到下的顺序遍历待检测探测器的图像C，得到多个与光敏区图像B大小相等的第二中间图像，计算光敏区图像B 与每一个第二中间图像的匹配系数，取匹配系数最接近1的那个第二中间图像作为待检测探测器的光敏区图像E最终的匹配结果。

在一个实施例中，匹配系数计算公式为：

其中，R(x,y)表示匹配系数，x、y表示模板图像在待匹配图像中遍历的横纵坐标，T′(x′,y′)表示去均值化后的模板图像矩阵(即模板图像中的每个像素值都减去模板图像矩阵的均值后所得到的矩阵)，x′、y′表示图像中像素点的横、纵坐标，I′(x+x′,y+y′)表示去均值化后的中间图像矩阵(即中间图像矩阵中的每个像素值都减去中间图像矩阵的均值后所得到的矩阵)，T代表模板图像，I代表待匹配图像，T(x″,y″)表示模板图像中像素点(x″,y″)的像素值，w表示模板图像像素矩阵的长度，h表示模板图像像素矩阵的宽度。

为了使本说明书中描述的归一化的相关系数匹配算法更加清楚、完整，现通过具体图像像素矩阵举例进行进一步说明。如图4所示，采用归一化的相关系数匹配算法从3x3矩阵的待匹配图像I(见图4(b))中找到与2x2矩阵的模板图像T(见图4(a))匹配的图像R，得到最终的匹配结果为2x2的匹配系数矩阵R。具体过程包括：首先用模板图像T从左到右、从上到下依次遍历待匹配图像I；当模板图像T遍历至待匹配图像I的左上角(见图4(b)画黑框部分) 时，此时x、y都为0，得到去均值化的模板图像矩阵T′(见图4(c))和去均值化后的中间图像矩阵I′(见图4(d))；

根据模板图像T计算去均值化后的模板图像T′，计算方式包括：模板图像T 中的每个像素减去模板图像T矩阵的均值，得到去均值化后的模板图像T′。

根据待匹配图像I左上角与模板图像T匹配的图像(中间图像，又可称为遍历图像)矩阵计算去均值化后的中间图像矩阵I′，计算方式为：遍历矩阵中每个像素值减去遍历矩阵的图像像素均值。

把去均值化的模板图像矩阵T′、去均值化后的中间图像矩阵I′代入上述匹配系数计算公式，得到

按此规律，计算出R(1,0)、R(0,1)、R(1,1)，发现R(1,1)最接近1，最终得到I 中最匹配T的矩阵R(即见图4(e)中黑框部分)。

S4、上位机使用质心计算方法计算待检测探测器的管壳接口图像D的像素矩阵的第一质心坐标和待检测探测器的光敏区图像E的像素矩阵的第二质心坐标，再计算第一质心和第二质心之间的质心距离。

在一个实施例中，质心的计算方法包括：对于m×n的图像矩阵，每个像素点灰度值为G(i,j)，竖直方向质心为：

水平方向质心为：

其中，m表示图像像素矩阵的宽度，n表示图像像素矩阵的长度， G(i,j)表示像素点(i,j)的灰度值。

在一个优选实施例中，由于一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测系统中的管壳接口与光敏区为圆形(本发明仅针对圆形的管壳接口与光敏区)，在计算质心坐标之前，先对待检测探测器的管壳接口图像D和待检测探测器的光敏区图像E像素矩阵中的非圆形区域的像素点进行清零。对矩阵中非圆形区域的像素点进行清零可采用以下方式实现：针对匹配得到的D、E图像，以图像中心为圆心，以图像像素矩阵的二分之一长度为半径画圆，将不在该圆区域的部分的像素点的灰度值置0。

S5、计算出第一质心和第二质心之间的质心距离后，上位机根据第一质心和第二质心之间的质心距离判断探测器是否符合要求，若满足质心距离小于20 个像素点，则该探测器合格，继续检测下一个待检测探测器；若质心距离大于等于20个像素点，则表明该探测器不满足要求，上位机显示信息模块显示错误信息，发出警示，操作人员重新调整光敏器件位置后，执行步骤S2-S5。

传统的同轴度检测方法只能用人眼手工检测的方式，本发明提出了一套同轴度检测系统，该系统基于CMOS工业相机的上位机采集图像，对图像进行图像处理后，计算同轴度的质心，并根据计算出的质心距离结果反馈到上位机上进行判断探测器是否满足检测要求，并将检测结果在上位机的显示界面上进行显示，若待检测探测器的检测结果为不合格，通过上位机的显示信息模块在上位机的显示界面上显示错误信息，并发出警示，帮助操作人员在装配探测器的同时判断同轴度，及时进行调整。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上方”、“下方”、“底部”、“内部”、“中心”、“上”、“向外”、“外”、“向里”、“顶部”、“内”、“中央”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测系统，包括：上位机系统、CMOS相机、物镜镜筒、光源、夹具、探测器管壳以及三维平台，其特征在于，所述上位机系统与CMOS相机通过网线连接；所述CMOS相机与所述物镜镜筒通过C接口物理连接，且CMOS相机镜头中心与物镜镜筒的中心位于同一水平线；所述探测器管壳通过管脚固定于夹具上表面的定位元件上；所述夹具通过下表面的夹紧装置固定于所述三维平台上；所述探测器管壳包括探测器管壳本体、管壳接口和光敏区，所述探测器管壳本体为矩形腔体；所述管壳接口设置于探测器管壳本体的任意一侧，且所述管壳接口为向外凸出的圆形口，所述光敏区设置于探测器管壳本体内部，具体设置于管壳接口垂直向里的中轴线处，管壳接口的中心与光敏区中心位于同一水平线；所述探测器管壳接口与物镜镜筒相对，且探测器管壳接口的中心与物镜镜筒的中心轴处于同一水平线。

2.根据权利要求1所述的一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测系统，其特征在于，探测器管壳本体下方设置有6-10个管脚，管脚分两列平行分布，且每两个管脚呈对称设置。

3.根据权利要求1所述的一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测系统，其特征在于，所述物镜镜筒下端设置有固定支架，所述光源通过螺钉固定在物镜镜筒靠近探测器的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测系统，其特征在于，所述夹紧装置为螺纹孔，用配套螺钉穿过所述螺纹孔将所述夹具固定在所述三维平台上，实现夹具的固定。

5.一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、用CMOS相机采集符合要求的探测器图像，从符合要求的探测器图像中截取管壳接口图像A和光敏区图像B作为模板图像，通过千兆以太网将模板图像输入上位机中；

S2、上位机利用时钟信号和同步信号控制CMOS相机实时采集待检测探测器的图像C，并通过千兆以太网将待检测探测器的图像C上传至上位机；

S3、上位机对待检测探测器的图像C进行图像处理，得到待检测探测器的管壳接口图像D的像素矩阵和待检测探测器的光敏区图像E的像素矩阵；

S4、使用质心计算方法计算待检测探测器的管壳接口图像D的像素矩阵的第一质心坐标和待检测探测器的光敏区图像E的像素矩阵的第二质心坐标，再计算第一质心和第二质心之间的质心距离；

S5、根据第一质心和第二质心之间的质心距离判断探测器是否符合要求，若满足质心距离小于20个像素点，则该探测器合格，继续检测下一个待检测探测器；若质心距离大于等于20个像素点，则表明该探测器不满足要求，上位机显示信息模块显示错误信息，发出警示，操作人员重新调整光敏器件位置后，执行步骤S2-S5。

6.根据权利要求5所述的一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测方法，其特征在于，所述图像处理包括：

使用归一化的相关系数匹配算法从待检测探测器的图像C中找到与管壳接口图像A匹配的待检测探测器的管壳接口图像D，得到待检测探测器的管壳接口图像D的像素矩阵；

对待检测探测器的图像C使用归一化的相关系数匹配算法，匹配光敏区图像B，从待检测探测器的图像C中找到与光敏区图像B匹配的待检测探测器的光敏区图像E，得到待检测探测器的光敏区图像E的像素矩阵。

7.根据权利要求6所述的一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测方法，其特征在于，所述归一化的相关系数匹配算法包括：用模板图像按照从左到右、从上到下的顺序遍历待匹配图像，得到多个与模板图像大小相等的中间图像，计算模板图像与每一个中间图像的匹配系数，取匹配系数最接近1的中间图像作为待匹配图像中对应模板图像的最终匹配结果。

8.根据权利要求7所述的一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测方法，其特征在于，匹配系数计算公式为：

其中，R(x,y)表示匹配系数，x、y表示模板图像在待匹配图像中遍历的横纵坐标，T′(x′,y′)表示去均值化后的模板图像，I′(x+x′,y+y′)表示去均值化后的中间图像矩阵，x′、y′表示图像中像素点的横、纵坐标。

9.根据权利要求5所述的一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测方法，其特征在于，质心的计算方式包括：对于m×n的像素矩阵，每个像素点(i,j)灰度值为G(i,j)，竖直方向质心为：

水平方向质心为：

其中，m表示图像像素矩阵的宽度，n表示图像像素矩阵的长度，G(i,j)表示像素点(i,j)的灰度值。

10.根据权利要求5所述的一种基于相机图像处理的探测器同轴度检测方法，其特征在于，在计算第一质心坐标和第二质心坐标之前，先对待检测探测器的管壳接口图像D和待检测探测器的光敏区图像E像素矩阵中的非圆形区域的像素点进行清零，对矩阵中非圆形区域的像素点进行清零采用以下方式实现：以图像中心为圆心，以图像像素矩阵长度的二分之一为半径，将不在该圆区域的部分的像素点灰度值置为0。

Images