CN117516591A - 一种水准泡批量性能检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水准泡测量技术领域，具体涉及一种水准泡批量性能检测方法，包括如下步骤：待测水准泡放置在卡槽内，托盘转至水平状态，获取第一图像；第一图像处理判断是否静态合格；托盘按照预设角度转动后，获取第二图像；对第一图像、第二图像处理，确定是否动态合格，若静态、动态均合格则通过检测，否则不通过。本发明采用设置了多个容纳水准泡卡槽的托盘，一次放入多个待测的水准泡，成批检测，提高了检测效率，减少了配合人员的劳动强度，所采取的图像处理方式，避免了多次使用模板匹配算法导致的时间浪费问题，提高了检测效率。
Description
技术领域
本发明属于水准泡测量技术领域，具体涉及一种水准泡批量性能检测方法。
背景技术
在水准泡生产完成后，需要对水准泡的准确度进行检测，目前采用的方式是逐一将水准泡放置在测试台上，通过测试台旋转预设角度，根据旋转前后采集的水准泡图像比对，得到水准泡气泡边缘的移动距离，通过与预设的标准距离进行比较，得出水准泡是否满足性能要求的判断。
逐一进行检测的方式速度慢，而且一次一个的检测方式，需要人员密集配合，劳动强度大，过程繁琐，无法满足批量生产的需求。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种水准泡批量性能检测方法，能够实现水准泡的批量检测，速度相较于逐一检测的方式大大提升。
本发明采用的具体技术方案是：
一种水准泡批量性能检测方法，包括如下步骤：
S1：托盘上呈矩形阵列设置多个容纳水准泡的卡槽，将待测水准泡放置在卡槽内，托盘转至水平状态，在t1时刻，获取第一图像；
S2：第一图像处理，在第一图像上划定第一标线组，判断卡槽内水准泡的气泡位置相对第一标线组是否静态合格；
S3：托盘按照预设角度转动后，在t2时刻，获取第二图像；
S4：对第一图像、第二图像处理，在第一图像、第二图像上划定第二标线组；
S5：动态检测，按照设定角度及转动次数循环重复步骤S3-S4，将获得的图像与上一循环获得的图像进行比对，确定是否动态合格，若静态、动态均合格则通过检测，否则不通过。
待测水准泡的气泡移动方向与托盘的转动方向垂直设置，托盘下方设置光源，托盘上方设置相机，光源与相机与托盘固定连接且随所述托盘同步运动。
在矩形阵列设置的卡槽中，选取一行放置行标准泡，及一列放置列标准泡。
第一标线组包括第一横向标线、第二横向标线及第一纵向标线，所述第一横向标线、第二横向标线与待测水准泡阵列的行方向平行，且第一横向标线、第二横向标线分别与列标准泡气泡的上下顶点相切，所述第一纵向标线与待测水准泡阵列的列方向平行，且第一纵向标线经过行标准泡气泡的形心。
步骤S2中，在托盘装填完毕后，进行静态测量，在第一图像上借助与待测水准泡对应行、对应列的行水准泡及列水准拍划定第一横向标线、第二横向标线及第一纵向标线，第一横向标线、第二横向标线分别与第一纵向标线相交，并在第一图像上形成两个测量交点，以测量交点坐标为圆心划定预设半径的测量圆，若两个测量圆都与待测水准泡的气泡图像重合或相切，则待测水准泡静态合格，否则不合格。
第二标线组包括第二纵向标线及裁切参考线，第二纵向标线与待测水准泡阵列的列方向平行，且第二纵向标线经过行标准泡气泡的形心，裁切参考线在第二纵向标线左右两侧对称设置两条，且裁切参考线与第二纵向标线平行，两条裁切参考线与待测水准泡预设的上下边缘之间的图像为待处理区域，预设的上下边缘之一经过卡槽中心。
步骤S5中，在第一图像上借助与待测水准泡对应列的行水准泡划定第二纵向标线，之后划定待处理区域A，在待处理区域A中第二纵向标线与待测水准泡的气泡形成唯一交点Ap，同样的方法在第二图像上划定待处理区域B，形成唯一交点Bp，将待测处理区域A与待处理区域B重叠，若交点Ap与交点Bp之间的距离L符合预设值则动态合格，否则不合格。
本发明的有益效果是：
本发明采用设置了多个容纳水准泡卡槽的托盘，一次放入多个待测的水准泡，成批检测，提高了检测效率，减少了配合人员的劳动强度，所采取的图像处理方式，避免了多次使用模板匹配算法导致的时间浪费问题，提高了检测效率。
附图说明
图1为本发明托盘的示意图；
图2为测量圆与待测水准泡的气泡位置关系的示意图；
图3为待测处理区域重叠状态的示意图；
图4为图3中裁切后重叠区域的示意图；
附图中，1、托盘，2、待测水准泡，3、行标准泡，4、列标准泡，5、第一横向标线，6、第二横向标线，7、第一纵向标线，8、测量圆，9、第二纵向标线，10、裁切参考线。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明：
具体实施例如图1到图4所示，本发明为一种水准泡批量性能检测方法，包括如下步骤：
S1：托盘1上呈矩形阵列设置多个容纳水准泡的卡槽，将待测水准泡2放置在卡槽内，托盘1转至水平状态，在t1时刻，获取第一图像；
S2：第一图像处理，在第一图像上划定第一标线组，判断卡槽内水准泡的气泡位置相对第一标线组是否静态合格；
S3：托盘1按照预设角度转动后，在t2时刻，获取第二图像；
S4：对第一图像、第二图像处理，在第一图像、第二图像上划定第二标线组；
S5：动态检测，按照设定角度及转动次数循环重复步骤S3-S4，将获得的图像与上一循环获得的图像进行比对，确定是否动态合格，若静态、动态均合格则通过检测，否则不通过。
如图1所示，待测水准泡2的气泡移动方向与托盘1的转动方向垂直设置，托盘1下方设置光源，托盘1上方设置相机，光源与相机与托盘1固定连接且随所述托盘1同步运动。
其中借助相机及光源与托盘1的同步转动，即相机获取的托盘1图像视角固定，便于对托盘1上的卡槽及卡槽内的待测水准泡2进行定位，在批量检测时，可通过预设坐标区域的方式确定待测水准泡2的坐标位置，可减小运算量，降低计算设备硬件成本，提高识别速度。
如图1所示，在矩形阵列设置的卡槽中，选取一行放置行标准泡3，及一列放置列标准泡4。
在图1中，托盘1的横向中心的一行选取为放置行水准泡的位置，纵向中心的一列选取为放置列水准泡的位置，并借助这种设置，使得托盘1上放置的待测水准泡2都能有与其对应的行标准泡3以及列标准泡4，便于进行后期图像处理和比对，有助于提高检测处理的速度。
进一步的，如图2所示，第一标线组包括第一横向标线5、第二横向标线6及第一纵向标线7，所述第一横向标线5、第二横向标线6与待测水准泡2阵列的行方向平行，且第一横向标线5、第二横向标线6分别与列标准泡4气泡的上下顶点相切，所述第一纵向标线7与待测水准泡2阵列的列方向平行，且第一纵向标线7经过行标准泡3气泡的形心。
其中，沿托盘1的横向为待测水准泡2阵列的行方向，即垂直于待测水准泡2轴体的方向，沿托盘1的纵向为列方向，即平行于待测水准泡2轴体的方向，行方向及列方向均为预设方向，图像处理时仅对列标准泡4的上下顶点进行模板匹配算法的处理，而行标准泡3仅图形处理获得形心即可，其他待测水准泡2仅通过标线形式进行处理，处理速度得到提升，并且有效降低了运算量。
进一步的，步骤S2中，在托盘1装填完毕后，进行静态测量，在第一图像上借助与待测水准泡2对应行、对应列的行水准泡及列水准拍划定第一横向标线5、第二横向标线6及第一纵向标线7，第一横向标线5、第二横向标线6分别与第一纵向标线7相交，并在第一图像上形成两个测量交点，以测量交点坐标为圆心划定预设半径的测量圆8，如图2所示，若两个测量圆8都与某一待测水准泡2的气泡图像重合或相切，则该待测水准泡2静态合格，否则不合格。
如图2所示，通过划定测量圆8并比对与待测水准泡2的气泡图像是否相交的形式，省去逐一对该气泡图像拟合并的过程，仅需要简单判断图形相交或相切与否即可，并且根据厂家精度等级，按需设定测量圆8半径，即可实现不同精度级别的水准泡分级分量校验，便于厂家用户自行适配使用。
如图3及图4所示，第二标线组包括第二纵向标线9及裁切参考线10，第二纵向标线9与待测水准泡2阵列的列方向平行，且第二纵向标线9经过行标准泡3气泡的形心，裁切参考线10在第二纵向标线9左右两侧对称设置两条，且裁切参考线10与第二纵向标线9平行，两条裁切参考线10与待测水准泡2预设的上下边缘之间的图像为待处理区域，预设的上下边缘之一经过卡槽中心。
如图3中所示情况，该图像尚未进行裁切，仅进行叠加示意，其中裁切区域为两条裁切参考线10与预设的上下边缘之间的区域，而预设的上边缘为水准泡外形尺寸的上缘或下缘，而预设的下边缘为过卡槽中心的横切线，由于水准泡呈管状结构，而水准泡的内壁近似椭球形，大角度倾斜时气泡聚集在水准泡一端而失效，一般在水准泡的有效检测区间内，气泡不会完全跨过卡槽中心的横切线，因此，在该裁切区域裁切后，气泡形成开放的椭圆弧形，即该气泡的椭圆弧与第二纵向标线9仅存在唯一交点，若存在多交点，则可直接判定为水准泡不合格。
如图4，步骤S5中，在第一图像上借助与待测水准泡2对应列的行水准泡划定第二纵向标线9，之后划定待处理区域A，在待处理区域A中第二纵向标线9与待测水准泡2的气泡形成唯一交点Ap，同样的方法在第二图像上划定待处理区域B，形成唯一交点Bp，将待测处理区域A与待处理区域B重叠，若交点Ap与交点Bp之间的距离L符合预设值则动态合格，否则不合格。
厂家用户在使用时，通过设定托盘1每次旋转的角度，可进行不同灵敏度产品的性能测试，如每次旋转角度0.1弧秒，通过判定交点Ap与交点Bp之间的距离L，若第N次旋转后L＝0，第N-1次旋转后L>0,则可获得当前待测的水准泡的灵敏度为0.1N弧秒。
也可设置检测参数，将旋转角度设置为0，则t1时刻与t2时刻获得的L应该近似为0，可判断该待测水准泡2是否存在动态中的回移漂移。
当完成S5后，则当前检测的待测水准泡2已经确定合格或不合格，随后按照托盘1上待测水准泡2的行列数，进行下一个卡槽内水准泡的测量，而后续测量不再需要重新拍摄图像，可沿用上一个水准泡测量时产生的图像及标线直接进行处理和计算，最后完成所有待测水准泡2的测量，并输出检测结果，便于人员将不合格产品检出，运算量和处理步骤有效减少，提高了检测效率。
Claims (7)
1.一种水准泡批量性能检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：托盘(1)上呈矩形阵列设置多个容纳水准泡的卡槽，将待测水准泡(2)放置在卡槽内，托盘(1)转至水平状态，在t1时刻，获取第一图像；
S2：第一图像处理，在第一图像上划定第一标线组，判断卡槽内水准泡的气泡位置相对第一标线组是否静态合格；
S3：托盘(1)按照预设角度转动后，在t2时刻，获取第二图像；
S4：对第一图像、第二图像处理，在第一图像、第二图像上划定第二标线组；
S5：动态检测，按照设定角度及转动次数循环重复步骤S3-S4，将获得的图像与上一循环获得的图像进行比对，确定是否动态合格，若静态、动态均合格则通过检测，否则不通过。
2.根据权利要求1所述的一种水准泡批量性能检测方法，其特征在于：待测水准泡(2)的气泡移动方向与托盘(1)的转动方向垂直设置，托盘(1)下方设置光源，托盘(1)上方设置相机，光源与相机与托盘(1)固定连接且随所述托盘(1)同步运动。
3.根据权利要求1所述的一种水准泡批量性能检测方法，其特征在于：在矩形阵列设置的卡槽中，选取一行放置行标准泡(3)，及一列放置列标准泡(4)。
4.根据权利要求3所述的一种水准泡批量性能检测方法，其特征在于：第一标线组包括第一横向标线(5)、第二横向标线(6)及第一纵向标线(7)，所述第一横向标线(5)、第二横向标线(6)与待测水准泡(2)阵列的行方向平行，且第一横向标线(5)、第二横向标线(6)分别与列标准泡(4)气泡的上下顶点相切，所述第一纵向标线(7)与待测水准泡(2)阵列的列方向平行，且第一纵向标线(7)经过行标准泡(3)气泡的形心。
5.根据权利要求4所述的一种水准泡批量性能检测方法，其特征在于：步骤S2中，在托盘(1)装填完毕后，进行静态测量，在第一图像上借助与待测水准泡(2)对应行、对应列的行水准泡及列水准拍划定第一横向标线(5)、第二横向标线(6)及第一纵向标线(7)，第一横向标线(5)、第二横向标线(6)分别与第一纵向标线(7)相交，并在第一图像上形成两个测量交点，以测量交点坐标为圆心划定预设半径的测量圆(8)，若两个测量圆(8)都与待测水准泡(2)的气泡图像重合或相切，则待测水准泡(2)静态合格，否则不合格。
6.根据权利要求4所述的一种水准泡批量性能检测方法，其特征在于：第二标线组包括第二纵向标线(9)及裁切参考线(10)，第二纵向标线(9)与待测水准泡(2)阵列的列方向平行，且第二纵向标线(9)经过行标准泡(3)气泡的形心，裁切参考线(10)在第二纵向标线(9)左右两侧对称设置两条，且裁切参考线(10)与第二纵向标线(9)平行，两条裁切参考线(10)与待测水准泡(2)预设的上下边缘之间的图像为待处理区域，预设的上下边缘之一经过卡槽中心。
7.根据权利要求6所述的一种水准泡批量性能检测方法，其特征在于：步骤S5中，在第一图像上借助与待测水准泡(2)对应列的行水准泡划定第二纵向标线(9)，之后划定待处理区域A，在待处理区域A中第二纵向标线(9)与待测水准泡(2)的气泡形成唯一交点Ap，同样的方法在第二图像上划定待处理区域B，形成唯一交点Bp，将待测处理区域A与待处理区域B重叠，若交点Ap与交点Bp之间的距离L符合预设值则动态合格，否则不合格。
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