CN116481434A - 一种视觉检测用自定位控制方法、装置以及自定位系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及视觉检测技术领域，特别是涉及一种视觉检测用自定位控制方法、装置以及自定位系统，方法包括：控制夹具移动并连续采集中框侧边图像，通过判断中框前后端面与横向摄像头中心线重合时候夹具的移动距离，计算夹具移动距离的差值得到中框长边的长度；控制夹具移动相应距离至指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合并采集中框俯视图像，通过判断指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置的偏差距离是否小于预设阈值来判定中框是否合格。本发明提供的方法将夹具的运动与指纹孔位置的检测进行关联，避免了单独检测指纹孔时因找不到基准只能依赖夹具的夹持精度而造成检测结果可靠性差的问题，提高了中框孔位检测结果的准确性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及视觉检测技术领域，特别是涉及一种视觉检测用自定位控制方法、装置以及自定位系统。
背景技术
在手机制造过程中，中框通常被设计成比较复杂的结构，同时还要保证它与其他组件的配合精度。对于中框各孔的位置和尺寸均有严格要求，若出现偏差，则会影响它与各组件的配合精度。因此，对于中框各空位置、直径、深度等参数进行检测非常必要。
目前，手机中框孔位检测主要采用计算机视觉技术，通过工业相机、机器视觉设备等工具获得产品的图像，并借助图像处理、形态学处理等算法来提取所需要的数据信息，进而确定手机中框各孔的位置和尺寸等参数。
但在实际操作中，检测结果受其中定位夹具的夹持精度、夹具与待测产品贴合度等因素的影响，又由于夹具的夹持精度较难保证，导致检测结果可靠性差。因此，如何提高中框孔位检测结果的准确性和稳定性以得到可靠检测结果成为一个亟需解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述的问题，提供一种视觉检测用自定位控制方法、装置以及自定位系统，能够提高中框孔位检测结果的准确性和稳定性以得到可靠检测结果。
本发明实施例是这样实现的，一种视觉检测用自定位控制方法，包括：
控制夹具移动，使中框通过横向摄像头，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第一图像；
从采集到的第一图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像，标记为第一目标图像，把所述第一目标图像对应的夹具的移动距离记为X1；
控制夹具继续移动，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第二图像；
从采集到的第二图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第二图像，标记为第二目标图像，把所述第二目标图像对应的夹具的移动距离记为X2；
根据X1与X2计算中框长边的长度A；
根据a控制夹具移动相应距离，使指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合；
控制竖向摄像头采集中框俯视图像；
根据所述中框俯视图像确定指纹孔边界的点；
根据所述指纹孔边界的点生成辅助圆，根据生成的辅助圆确定指纹孔中心位置；
计算指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置的偏差距离；
判断所述偏差距离是否小于预设阈值，若是，则判定该中框合格，否则判定该中框不合格；
其中，a为指纹孔中心距离前端面或者后端的设计尺寸。
在其中一个实施例中，本发明提供了一种视觉检测用自定位控制装置包括：
长边自定位检测模块，所述长边自定位检测模块用于控制夹具移动，使中框通过横向摄像头，按设定频率采集中框侧边第一图像；确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的中框侧边第一图像，把所述中框侧边第一图像对应的夹具的移动距离，记为X1；控制夹具继续移动，按设定频率采集中框侧边第二图像；确定中框后端面与横向摄像头中心线重合时的中框侧边第二图像，把所述中框侧边第二图像对应的夹具的移动距离，记为X2；根据X1与X2计算中框长边的长度A；
孔位自定位检测模块，所述孔位自定位检测模块用于根据a控制夹具移动相应距离，使指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合；控制竖向摄像头采集中框俯视图像；根据所述中框俯视图像确定指纹孔边界的点；根据所述指纹孔边界的点生成辅助圆，根据生成的辅助圆确定指纹孔中心位置；计算指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置的偏差距离；
判断分析模块，所述判断分析模块用于判断所述偏差距离是否小于预设阈值，若是，则判定该中框合格，否则判定该中框不合格；
其中，a为指纹孔中心距离前端面或者后端的设计尺寸。
在其中一个实施例中，本发明提供了一种视觉检测用自定位控制系统包括检测设备和处理器，所述处理器与所述检测设备通信：
所述检测设备包括夹具、导轨、横向摄像头、竖向摄像头；
所述处理器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至6中任一项权利要求所述视觉检测用自定位控制方法的步骤。
本发明涉及视觉检测技术领域，特别是涉及一种视觉检测用自定位控制方法、装置以及自定位系统，方法包括：控制夹具移动并连续采集中框侧边图像，通过判断中框前后端面与横向摄像头中心线重合时候夹具的移动距离，计算夹具移动距离的差值得到中框长边的长度；控制夹具移动相应距离至指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合并采集中框俯视图像，通过判断指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置的偏差距离是否小于预设阈值来判定中框是否合格。本发明提供的方法将夹具的运动与指纹孔位置的检测进行关联，避免了单独检测指纹孔时因找不到基准只能依赖夹具的夹持精度而造成检测结果可靠性差的问题，提高了中框孔位检测结果的准确性和稳定性。
附图说明
图1为一个实施例中视觉检测用自定位控制方法的流程图；
图2为一个实施例中视觉检测用自定位控制装置的结构框图；
图3为一个实施例中视觉检测用自定位控制系统的结构框图；
图4为一个实施例中检测设备的硬件结构图；
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。
附图中：1、夹具；2、导轨；3、横向摄像头；4、竖向摄像头；5、识别摄像头。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
图1为一个实施例中视觉检测用自定位控制方法的流程图，如图1所示，本发明提供的一种视觉检测用自定位控制方法。具体可以包括以下步骤：
S101：控制夹具移动，使中框通过横向摄像头，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第一图像；
S102：从采集到的第一图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像，标记为第一目标图像，把所述第一目标图像对应的夹具的移动距离记为X1；
S103：控制夹具继续移动，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第二图像；
S104：从采集到的第二图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第二图像，标记为第二目标图像，把所述第二目标图像对应的夹具的移动距离记为X2；
S105：根据X1与X2计算中框长边的长度A；
S106：根据a控制夹具移动相应距离，使指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合；
S107：控制竖向摄像头采集中框俯视图像；
S108：根据所述中框俯视图像确定指纹孔边界的点；
S109：根据所述指纹孔边界的点生成辅助圆，根据生成的辅助圆确定指纹孔中心位置；
S110：计算指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置的偏差距离；
S111：判断所述偏差距离是否小于预设阈值，若是，则判定该中框合格，否则判定该中框不合格；
其中，a为指纹孔中心距离前端面或者后端的设计尺寸。
在本实施例中，需将中框与夹具安装在一起的，需注意将中框放置到夹具上时，需使中框的一侧长边及短边分别与夹具的边缘贴合，而后利用活动块对中框的另一侧的长边及短边进行挤压、固定，将中框与夹具相对固定在一起。
在本实施例中，控制夹具带着中框沿着导轨方向移动，使中框通过横向摄像头，按预设频率对中框侧边进行图像采集，如预设频率为每分钟采集30帧中框侧边图像，则中框前端面移动到与横向摄像头中心线重合时耗时N分钟，则将采集到的30*N帧中框侧边图像记为第一图像。同理，在中框从完成第一图像的采集后，继续移动，直到中框后端面与横向摄像头中心线重合，耗时为M分钟，则将采集到的30*M帧中框侧边图像记为第二图像。此处预设频率根据实际进行设置，不作特殊限定。
在本实施例中，通过确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时夹具的移动距离X1，确定中框后端面与横向摄像头中心线重合时夹具的移动距离X2，通过计算X1和X2的差值得到中框长边的长度A，即：
在一个实施例中，所述从采集到的第一图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像，包括：
S1：对采集到的第一图像进行图像去背景处理，将背景像素值改为R=255，G=255，B=255；
S2：在所有完成去背景处理的第一图像中生成一个矩形框，使矩形框与第一图像等长且矩形框的上边缘位于中框侧边的上边缘之下，矩形框的下边缘位于中框侧边的下边缘之上；
S3：在矩形框中作若干水平线段，水平线段与矩形框平行等长且各水平线段之间间距相同；
S4：按照设定方向读取水平线段经过的每个像素点的像素值，并计算每个像素值的欧氏距离：
，
其中，di为第i个像素点的像素值的欧氏距离，Ri、Gi、Bi为第i个像素点的像素值分量；
S5：根据计算得到的每个像素值的欧氏距离筛选出d值为255的像素点并移除；
S6：以第一图像的左下角角点作为原点，将像素点距离原点的水平距离作为X轴，将像素点的欧氏距离作为Y轴建立直角坐标系，并在直角坐标系中标示各水平线段经过的每个像素点；
S7：根据直角坐标系中标示的像素点确定对应的回归直线方程并计算各回归直线方程的斜率；
S8：根据获得的回归直线方程的斜率确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像。
在本实施例中，由于中框与背景间差异较大，可通过读取背景的像素，选定背景区域，将背景的像素值统一改为R=255、G=255、B=255，以减少背景区域的像素点对后续图像处理的干扰。
在本实施例中，第一图像中生成的矩形框与第一图像等长且矩形框的上边缘位于中框侧边的上边缘之下，矩形框的下边缘位于中框侧边的下边缘之上，即矩形框框中了中框侧边的局部。
在本实施例中，设定方向是指通过相邻的采集到中框侧边的图像，判断图像中中框侧边是从右向左，或者是从左向右进行移动。按照设定方向依次读取水平线上经过的每个像素点的像素值，并按照欧氏距离的公式对这些像素点的像素值的欧氏距离进行计算。由于欧氏距离越大，则说明两个像素点的像素值差越大，所以当欧氏距离为255时，前后两个像素点的像素值差大，即读取到的像素点不是中框侧边上面的像素点，非目标像素点可以进行移除。
在本实施例中，以第一图像的左下角角点作为原点，将像素点距离原点的水平距离作为X轴，将像素点的欧氏距离作为Y轴建立直角坐标系，并在直角坐标系中标示各水平线段经过的每个像素点，即若第i个像素点距离原地的水平距离为xi，y轴方向上的距离为欧式距离为di，则该像素点的坐标位置应为（xi，di），根据各个像素点计算出的欧氏距离，确定各像素点的坐标，并在直角坐标中标示。
在本实施例中，所述确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像的方法步骤与确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第二图像的方法步骤相同，在此不再赘述。
在一个实施例中，所述根据获得的回归直线方程的斜率确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像，包括：
根据直角坐标系中标示的像素点确定对应的回归直线方程并计算回归直线的斜率kn；
根据得到的斜率kn计算各第一图像中的所有回归直线的平均斜率h；
从获得的各第一图像对应的平均斜率h中选取最小值hmin对应的第一图像作为中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像。
在本实施例中，由于视图的畸变，中框的端面以及侧面均会出现在横向摄像头采集到的中框侧边图像中，只有当中框的端面移动到与横向摄像头的中心线重合后，中框的端面才会从采集到的中框侧边图像中消失。因此确定中框的端面与横向摄像头中心线重合的时刻，可以转为判定中框的端面从采集到的中框侧边图像中消失的时刻。又因在中框的侧边图像中，中框的端面和侧面上的像素点的像素值存在差距，当像素值的差距趋于最小时刻，即为端面从侧边图像中消失时刻。因此在本实施例中，通过在各个完成去背景处理的图像中生成矩形框，又在矩形框中生成若干的水平线段，将各水平线段经过的每个像素点在以第一图像的左下角角点作为原点、像素点距离原点的水平距离作为X轴、像素点的欧氏距离作为Y轴的直角坐标系中标示，然后再根据这些直角坐标系中标示的像素点拟合出各个水平线段通过的像素点所对应的回归直线方程，并计算各个回归直线方程的斜率，此处回归直线方程的斜率反应了像素点间像素值的差距，即当像素值间的差距越小，其拟合出的回归直线方程的斜率越小。又由于各个中框侧边图像中能得到多个回归直线方程，进而可得到多个斜率，将这些得到的斜率的平均值作为对应的中框侧边图像的斜率。通过选取平均斜率最小值所对应的中框侧边图像，确定中框的端面从中框侧边图像中消失时刻，进而可确定其为中框端面与横向摄像头中心线重合时刻的图像。
在本实施例中，对直角坐标系中标示的各水平线段经过的的像素点进行拟合，确定其对应的回归直线方程：
y=kx+b
其中，k为回归直线方程的斜率，b为回归直线方程的截距。
通过将直角坐标系中的标示的各水平线段经过的像素点的位置坐标计算出对应回归直线方程k；
由于有若干条水平线段，所以各第一图像通过拟合可得到若干对应的回归直线方程，如n个回归直线方程则对应有n个斜率，如k1，k2，k3，…，kn，根据计算得到这n个斜率求算平均值，即各第一图像都可得到对应的平均斜率h。h可以通过以下公式求得：
h=（k1+k2+k3+…+kn）/n
从求得的若干个平均斜率h中选取最小值hmin，该hmin对应的第一图像为中框前端面在第一图像中消失的时刻，即中框前端面与横向摄像头中心线重合的时刻。
在一个实施例中，所述根据a控制夹具移动相应距离，使指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合，包括：
确定夹具当前位置，确定竖向摄像头中心线与夹具当前位置的距离；
根据a及竖向摄像头中心线与夹具当前位置的距离计算指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线的相应距离；
根据所述相应距离控制夹具移动，直至指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合。
在本实施例中，确定夹具当前位置，并确定竖向摄像头中心线与夹具当前位置的距离，如X；如果指纹孔中心的距离前端面设计尺寸为a，则需要移动夹具往竖向摄像头所在位置的方向移动X+a的距离；如果指纹孔中心的距离后端面设计尺寸为a，则需要移动夹具往竖向摄像头所在位置的方向移动X+（A-a）的距离，其中A为中框长度。
在一个实施例中，所述根据所述中框俯视图像确定指纹孔边界的点，包括：
获取中框俯视图像，以指纹孔中心的设计位置作为中心作米字形辅助线段；
从米字形辅助线段交点往两端出发依次读取辅助线段经过的每个像素点的像素值，并计算每个像素点的像素值的欧氏距离dj；
从第二个像素点开始，计算当前像素点前面的所有像素点的像素值平均值；
计算当前像素点的像素值与前像素点前面的所有像素点的像素值平均值的欧氏距离Dj；
根据所述dj与Dj计算偏差值，判断偏差值是否大于设定第一阈值，若是，则将符合条件的dj对应的像素点标记为指纹孔边界点。
在本实施例中，从米字形辅助线段交点往两端出发依次读取辅助线段经过的每个像素点的像素值，并按照欧氏距离公式计算：
，
其中，dj为第j个像素点的像素值的欧氏距离，Rj、Gj、Bj为第j个像素点的像素值分量；
在本实施例中，根据dj与Dj计算二者的偏差值，即：
Dj-dj=c
其中，c为dj与Dj的偏差值。
在本实施例中，第一阈值可以根据实际的检测要求进行设定，如检测要求为指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置的偏差距离不得超过±10mm，其中“±”代表方向，如“+”号代表指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置向右偏离，“-”号则代表指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置向左偏离，偏离方向的选择可根据实际进行确定，不作特殊设定。
在一个实施例中，所述计算指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置的偏差距离；
根据指纹孔中心位置坐标及指纹孔中心的设计位置坐标按以下公式计算偏差距离L：
其中，指纹孔中心位置坐标（x，y），指纹孔中心的设计位置坐标为(x’，y’)。
在本实施例中，根据确定的指纹孔边界的点生成初始圆，利用最小二乘法，更新优化圆心坐标，使各个指纹孔边界的点到初始圆上的距离之和最小。确定各个指纹孔边界的点到初始圆上的距离之和最小的时候拟合圆的圆心位置，记为指纹孔中心位置。
如图2所示，在一个实施例中，提供了一种视觉检测用自定位控制装置，所述视觉检测用自定位控制装置包括：
长边自定位检测模块，所述长边自定位检测模块用于控制夹具移动，使中框通过横向摄像头，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第一图像；从采集到的第一图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像，标记为第一目标图像，把所述第一目标图像对应的夹具的移动距离记为X1；控制夹具继续移动，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第二图像；从采集到的第二图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第二图像，标记为第二目标图像，把所述第二目标图像对应的夹具的移动距离记为X2；根据X1与X2计算中框长边的长度A；
孔位自定位检测模块，所述孔位自定位检测模块用于根据a控制夹具移动相应距离，使指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合；控制竖向摄像头采集中框俯视图像；根据所述中框俯视图像确定指纹孔边界的点；根据所述指纹孔边界的点生成辅助圆，根据生成的辅助圆确定指纹孔中心位置；计算指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置的偏差距离；
判断分析模块，所述判断分析模块用于判断所述偏差距离是否小于预设阈值，若是，则判定该中框合格，否则判定该中框不合格；
其中，a为指纹孔中心距离前端面或者后端的设计尺寸。
在本实施例中，视觉检测用自定位控制装置具体可以包括：长边自定位检测模块、孔位自定位检测模块、判断分析模块，上述各个模块为本发明提供的方法的模块化，对于各个模块的解释说明请参考本发明方法部分的内容，本实施例在此不再赘述。
如图3所示，在一个实施例中，本发明实施例提供了一种视觉检测用自定位控制系统，所述视觉检测用自定位控制系统包括检测设备和处理器，所述处理器与所述检测设备通信：
所述检测设备包括夹具、导轨、横向摄像头、竖向摄像头；
所述处理器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行本发明任意一个或者多个实施例所述视觉检测用自定位控制方法的步骤。
在本实施例中，如图4所示，所述检测设备可以包括夹具、导轨、横向摄像头、竖向摄像头、识别摄像头；其中，横向摄像头用于中框侧边图像的采集，竖向摄像头用于中框俯视图像的采集，识别摄像头用于对中框扫码检测，识别中框的型号，同时可确定该型号对应的指纹孔中心距离中框的端面的设计尺寸a。移动夹具，夹具先通过识别摄像头，然后依次经过横向摄像头、竖向摄像头，且当中框后端面移动到与横向摄像头中心线重合的时候，中框前端面还未移动到与竖向摄像头中心线的重合处，即横向摄像头与竖向摄像头之间的距离大于中框长边的长度A。
在本实施例中，处理器具体可以是内置于机器中，与检测设备相互连接，实时通信，也可以是与检测设备通过无线连接完成通信，处理器的连接方式对最终执行效果无影响，此处不作限定。该处理括通过系统总线连接的芯片、存储器、网络接口、输入装置和显示屏，可完整执行本发明实施例提供的视觉检测用自定位控制方法。
图5示出了一个实施例提供的处理器的内部结构图。该处理器包括通过系统总线连接的芯片、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现本发明实施例提供的视觉检测用自定位控制方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行本发明实施例提供的视觉检测用自定位控制方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
如图5所示，所述处理器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行本说明书中描述的本发明各个实施例的视觉检测用自定位控制方法中的步骤：
S101：控制夹具移动，使中框通过横向摄像头，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第一图像；
S102：从采集到的第一图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像，标记为第一目标图像，把所述第一目标图像对应的夹具的移动距离记为X1；
S103：控制夹具继续移动，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第二图像；
S104：从采集到的第二图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第二图像，标记为第二目标图像，把所述第二目标图像对应的夹具的移动距离记为X2；
S105：根据X1与X2计算中框长边的长度A；
S106：根据a控制夹具移动相应距离，使指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合；
S107：控制竖向摄像头采集中框俯视图像；
S108：根据所述中框俯视图像确定指纹孔边界的点；
S109：根据所述指纹孔边界的点生成辅助圆，根据生成的辅助圆确定指纹孔中心位置；
S110：计算指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置的偏差距离；
S111：判断所述偏差距离是否小于预设阈值，若是，则判定该中框合格，否则判定该中框不合格；
其中，a为指纹孔中心距离前端面或者后端的设计尺寸。
在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
S101：控制夹具移动，使中框通过横向摄像头，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第一图像；
S102：从采集到的第一图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像，标记为第一目标图像，把所述第一目标图像对应的夹具的移动距离记为X1；
S103：控制夹具继续移动，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第二图像；
S104：从采集到的第二图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第二图像，标记为第二目标图像，把所述第二目标图像对应的夹具的移动距离记为X2；
S105：根据X1与X2计算中框长边的长度A；
S106：根据a控制夹具移动相应距离，使指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合；
S107：控制竖向摄像头采集中框俯视图像；
S108：根据所述中框俯视图像确定指纹孔边界的点；
S109：根据所述指纹孔边界的点生成辅助圆，根据生成的辅助圆确定指纹孔中心位置；
S110：计算指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置的偏差距离；
S111：判断所述偏差距离是否小于预设阈值，若是，则判定该中框合格，否则判定该中框不合格；
其中，a为指纹孔中心距离前端面或者后端的设计尺寸。
在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：
S101：控制夹具移动，使中框通过横向摄像头，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第一图像；
S102：从采集到的第一图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像，标记为第一目标图像，把所述第一目标图像对应的夹具的移动距离记为X1；
S103：控制夹具继续移动，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第二图像；
S104：从采集到的第二图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第二图像，标记为第二目标图像，把所述第二目标图像对应的夹具的移动距离记为X2；
S105：根据X1与X2计算中框长边的长度A；
S106：根据a控制夹具移动相应距离，使指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合；
S107：控制竖向摄像头采集中框俯视图像；
S108：根据所述中框俯视图像确定指纹孔边界的点；
S109：根据所述指纹孔边界的点生成辅助圆，根据生成的辅助圆确定指纹孔中心位置；
S110：计算指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置的偏差距离；
S111：判断所述偏差距离是否小于预设阈值，若是，则判定该中框合格，否则判定该中框不合格；
其中，a为指纹孔中心距离前端面或者后端的设计尺寸。
应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种视觉检测用自定位控制方法，其特征在于，所述视觉检测用自定位控制方法包括：
控制夹具移动，使中框通过横向摄像头，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第一图像；
从采集到的第一图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像，标记为第一目标图像，把所述第一目标图像对应的夹具的移动距离记为X1；
控制夹具继续移动，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第二图像；
从采集到的第二图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第二图像，标记为第二目标图像，把所述第二目标图像对应的夹具的移动距离记为X2；
根据X1与X2计算中框长边的长度A；
根据a控制夹具移动相应距离，使指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合；
控制竖向摄像头采集中框俯视图像；
根据所述中框俯视图像确定指纹孔边界的点；
根据所述指纹孔边界的点生成辅助圆，根据生成的辅助圆确定指纹孔中心位置；
计算指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置的偏差距离；
判断所述偏差距离是否小于预设阈值，若是，则判定该中框合格，否则判定该中框不合格；
其中，a为指纹孔中心距离前端面或者后端的设计尺寸。
2.根据权利要求1所述视觉检测用自定位控制方法，其特征在于，所述从采集到的第一图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像，包括：
S1：对采集到的第一图像进行图像去背景处理，将背景像素值改为R=255，G=255，B=255；
S2：在所有完成去背景处理的第一图像中生成一个矩形框，使矩形框与第一图像等长且矩形框的上边缘位于中框侧边的上边缘之下，矩形框的下边缘位于中框侧边的下边缘之上；
S3：在矩形框中作若干水平线段，水平线段与矩形框平行等长且各水平线段之间间距相同；
S4：按照设定方向读取水平线段经过的每个像素点的像素值，并计算每个像素值的欧氏距离：
，
其中，di为第i个像素点的像素值的欧氏距离，Ri、Gi、Bi为第i个像素点的像素值分量；
S5：根据计算得到的每个像素值的欧氏距离筛选出d值为255的像素点并移除；
S6：以第一图像的左下角角点作为原点，将像素点距离原点的水平距离作为X轴，将像素点的欧氏距离作为Y轴建立直角坐标系，并在直角坐标系中标示各水平线段经过的每个像素点；
S7：根据直角坐标系中标示的像素点确定对应的回归直线方程并计算各回归直线方程的斜率；
S8：根据获得的回归直线方程的斜率确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像。
3.根据权利要求2所述视觉检测用自定位控制方法，其特征在于，所述根据获得的回归直线方程的斜率确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像，包括：
根据直角坐标系中标示的像素点确定对应的回归直线方程并计算回归直线的斜率kn；
根据得到的斜率kn计算各第一图像中的所有回归直线的平均斜率h；
从获得的各第一图像对应的平均斜率h中选取最小值hmin对应的第一图像作为中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像。
4.根据权利要求1所述视觉检测用自定位控制方法，其特征在于，所述根据a控制夹具移动相应距离，使指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合，包括：
确定夹具当前位置，确定竖向摄像头中心线与夹具当前位置的距离；
根据a及竖向摄像头中心线与夹具当前位置的距离计算指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线的相应距离；
根据所述相应距离控制夹具移动，直至指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合。
5.根据权利要求1所述视觉检测用自定位控制方法，其特征在于，所述根据所述中框俯视图像确定指纹孔边界的点，包括：
获取中框俯视图像，以指纹孔中心的设计位置作为中心作米字形辅助线段；
从米字形辅助线段交点往两端出发依次读取辅助线段经过的每个像素点的像素值，并计算每个像素点的像素值的欧氏距离dj；
从第二个像素点开始，计算当前像素点前面的所有像素点的像素值平均值；
计算当前像素点的像素值与前像素点前面的所有像素点的像素值平均值的欧氏距离Dj；
根据所述dj与Dj计算偏差值，判断偏差值是否大于设定第一阈值，若是，则将符合条件的dj对应的像素点标记为指纹孔边界点。
6.根据权利要求1所述视觉检测用自定位控制方法，其特征在于，所述计算指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置的偏差距离；
根据指纹孔中心位置坐标及指纹孔中心的设计位置坐标按以下公式计算偏差距离L：
，
其中，指纹孔中心位置坐标（x，y），指纹孔中心的设计位置坐标为(x’，y’)。
7.一种视觉检测用自定位控制装置，其特征在于，所述视觉检测用自定位控制装置包括：
长边自定位检测模块，所述长边自定位检测模块用于控制夹具移动，使中框通过横向摄像头，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第一图像；从采集到的第一图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第一图像，标记为第一目标图像，把所述第一目标图像对应的夹具的移动距离记为X1；控制夹具继续移动，按设定频率进行采集，得到若干中框侧边图像作为第二图像；从采集到的第二图像中确定中框前端面与横向摄像头中心线重合时的第二图像，标记为第二目标图像，把所述第二目标图像对应的夹具的移动距离记为X2；根据X1与X2计算中框长边的长度A；
孔位自定位检测模块，所述孔位自定位检测模块用于根据a控制夹具移动相应距离，使指纹孔中心的设计位置与竖向摄像头中心线重合；控制竖向摄像头采集中框俯视图像；根据所述中框俯视图像确定指纹孔边界的点；根据所述指纹孔边界的点生成辅助圆，根据生成的辅助圆确定指纹孔中心位置；计算指纹孔中心位置与指纹孔中心的设计位置的偏差距离；
判断分析模块，所述判断分析模块用于判断所述偏差距离是否小于预设阈值，若是，则判定该中框合格，否则判定该中框不合格；
其中，a为指纹孔中心距离前端面或者后端的设计尺寸。
8.一种视觉检测用自定位控制系统，其特征在于，所述视觉检测用自定位控制系统包括检测设备和处理器，所述处理器与所述检测设备通信：
所述检测设备包括夹具、导轨、横向摄像头、竖向摄像头；
所述处理器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至6中任一项权利要求所述视觉检测用自定位控制方法的步骤。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117884984A (zh) * | 2024-02-27 | 2024-04-16 | 山东钰哲光电有限公司 | 一种光学镜片加工用打磨机智能控制方法及系统 |
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| JP2016130668A (ja) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 新日鐵住金株式会社 | ドリフトゲージ及びドリフト検査方法 |
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| CN115540770A (zh) * | 2021-04-20 | 2022-12-30 | 浙江大学台州研究院 | 一种轨旁设备限界快速自动测量的方法 |
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-
2023
- 2023-06-25 CN CN202310747661.XA patent/CN116481434B/zh active Active
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