摘  要： 為了檢測汽車一些需鉚接的零部件在生產(chǎn)中的合格情況,，提出了一種基于圖像檢測技術(shù)的高精度鉚接縫隙的測量方法。通過ＣＣＤ工業(yè)相機(jī)采集圖像,，利用圖像處理算法對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理,，對(duì)圖像縫隙特征進(jìn)行提取和參數(shù)計(jì)算。將該方法用于實(shí)際塑料鉚接的圖像檢測中,，獲得了較好的檢測效果,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠有效提高檢測精度,，具有一定的實(shí)用價(jià)值,。
關(guān)鍵詞： 塑料鉚接；精確測量,；圖像檢測

　近些年,，在塑料鉚接的實(shí)際生產(chǎn)過程中，利用圖像處理對(duì)鉚接的合格程度進(jìn)行判斷得到了廣泛關(guān)注,。隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展,，視覺傳感器技術(shù)也應(yīng)用到了鉚接縫隙的檢測過程中。利用視覺傳感器技術(shù)來獲得鉚接結(jié)果的特征信息,，獲取的結(jié)果具有信息量大,、不需與被檢測物接觸、精度高和靈敏度高等特點(diǎn),，可適用于各種塑料鉚接的檢測場合,，具有發(fā)展前途。
　視覺傳感器由于可以遠(yuǎn)離被檢測物體,，采集信息量豐富,，得到廣泛應(yīng)用。采用CCD光學(xué)器件組成塑料鉚縫的圖像信息采集傳感系統(tǒng)，然后將獲取的鉚縫圖形信息進(jìn)行圖像處理和縫隙寬度的計(jì)算,，獲得塑料鉚接中鉚接縫隙的寬度,。根據(jù)這個(gè)結(jié)果控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，判斷此被檢測產(chǎn)品是否已經(jīng)鉚接或者是否鉚接合格,，提高產(chǎn)品鉚合格率,。
1 塑料鉚接縫隙圖像檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　塑料錨機(jī)縫隙圖像檢測系統(tǒng)主要由視覺傳感,、圖像處理和縫隙寬度的計(jì)算3部分組成,。在塑料鉚接縫隙的圖像檢測過程中，首先由視覺傳感器獲取塑料鉚接縫隙的圖像信息,，并將信息傳輸?shù)絇C,；然后PC對(duì)所獲取的圖像信息進(jìn)行處理，減少圖像中的噪聲污染,，并加強(qiáng)塑料鉚接縫隙圖像的特征信息,；再通過所設(shè)計(jì)的算法來提取鉚接縫隙的特征點(diǎn)，獲取鉚接縫隙的寬度,。計(jì)算機(jī)把此寬度與系統(tǒng)中所存的標(biāo)準(zhǔn)寬度范圍進(jìn)行對(duì)比,，如果在未鉚的范圍，則說明此被測物沒有進(jìn)行鉚接,；如果在不合格的范圍,，則說明此被測物鉚接不合格，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測的目的,。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的功能框圖如圖1所示,。塑料錨接縫隙圖像檢測系統(tǒng)主要是在VS2010開發(fā)平臺(tái)上進(jìn)行的，開發(fā)界面如圖2所示,。

　將均值濾波和中值濾波放在此設(shè)計(jì)中進(jìn)行比較,，鉚接縫隙濾波前后比較如圖3所示。

　從圖3可以看出,，中值濾波克服了均值濾波所帶來的圖像模糊,，更好地去除了孤立點(diǎn)、線的噪聲以及二值噪聲的同時(shí)很好地保留了圖像的邊緣,。圖像二值化在圖像處理中同樣起著重要的作用,，因?yàn)閷?duì)于圖像來說，過多的灰度值信息將會(huì)影響圖像檢測和識(shí)別的速度,。為了減少灰度冗余信息,，需要將不同灰度級(jí)的目標(biāo)圖像與背景圖像進(jìn)行分離，即進(jìn)行圖像二值化,。本文所采用的圖像二值化方法是迭代閾值法,，其算法如下：

　顯然，圖像空間中圓上的點(diǎn)映射到參數(shù)空間中的一族圓錐的交點(diǎn)正好對(duì)應(yīng)于圓的圓心坐標(biāo)和圓的半徑。對(duì)參數(shù)空間適當(dāng)量化,，得到一個(gè)三維的累加器陣列,，陣列中的每一個(gè)立方小格對(duì)應(yīng)（a，b,，r）的參數(shù)離散值,。對(duì)圖像空間所存在的圓邊界形狀檢測時(shí)，先計(jì)算圖像每點(diǎn)強(qiáng)度的梯度信息,，然后根據(jù)適當(dāng)閾值求出邊緣,，再計(jì)算與邊緣上的每一點(diǎn)像素距離為r的所有點(diǎn)（a，b）,，同時(shí)將對(duì)應(yīng)（a,，b，r）立方小格的累加器加,。改變r(jià)值（可以根據(jù)先驗(yàn)知識(shí)確定其變化范圍,，減少計(jì)算量）再重復(fù)上述過程，當(dāng)對(duì)全部邊緣點(diǎn)變換完成后,，對(duì)三維陣列的所有累加器的值進(jìn)行檢驗(yàn),，其峰值小格的坐標(biāo)就對(duì)應(yīng)著圖像空間中圓的圓心。數(shù)字圖像式可寫為：

　表1所示1.10為沒有鉚接的閾值,，即當(dāng)D≥1.10時(shí),，此產(chǎn)品沒有鉚接。對(duì)于鉚接不合格的也是如此判斷,，即當(dāng)D≥0.31時(shí)為鉚接不合格,。
　圖像處理技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展而新興的一門學(xué)科，圖像處理技術(shù)至今仍處在發(fā)展階段?，F(xiàn)在已經(jīng)提出的鉚接縫隙圖像處理方法大都是針對(duì)具體問題提出的,，因此對(duì)一幅鉚接縫隙圖像沒有通用的處理方法。本文運(yùn)用了圖像處理技術(shù)對(duì)鉚接縫隙圖像進(jìn)行處理,，識(shí)別出縫隙的內(nèi)外邊緣,，再通過縫隙的寬度計(jì)算法求出了縫隙的寬度，并與標(biāo)準(zhǔn)寬度閾值進(jìn)行比較得到具體的錨接結(jié)果,，最終得到比較理想的效果,。
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