基于机器视觉的接触器完整性检测方法技术

本发明专利技术涉及图像数据处理技术领域，提出了基于机器视觉的接触器完整性检测方法，包括：获得HSV线孔图像和线孔局部区域；根据HSV线孔图像的像素点差异得到颜色变化差异系数；根据线孔局部区域的像素点的窗口内的颜色变化差异系数得到入线孔劈裂破损特征方向和变化特征方向；根据入线孔劈裂破损特征方向和变化特征方向得到第一集合和第二集合，并得到劈裂破损扩张系数；根据劈裂破损扩张系数得到自适应扩张变化宽度对黑色劈裂特征提取部分进行调整，调整后得到特征窗口的特征数值；根据标准特征窗口和特征窗口的特征数值的差异判断是否出现了劈裂破损，完成接触器完整性的检测。本发明专利技术进一步提高了对接触器完整性检测的准确性效果。确性效果。确性效果。

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的接触器完整性检测方法


[0001]本专利技术涉及图像数据处理
，具体涉及基于机器视觉的接触器完整性检测方法。

技术介绍

[0002]接触器是利用电磁作用原理的一种大功率开关器件，广泛应用于航空航天、电子设备系统中。在电路自动控制过程中起到快速切断与接通电路的控制作用，适合频繁的电路控制系统，是一种重要的电路自动控制元件。为了确保接触器正常工作，通常情况下接触器表面会使用绝缘外壳进行保护处理，避免内部电磁控制处理过程受到干扰。但生产加工过程中由于设备故障和操作人员操作故障导致接触器表面绝缘外壳入线孔位置容易出现劈裂破损现象，破坏了接触器表面的绝缘外壳的完整性，对接触器整体性能造成较大的影响。传统Haar特征描述算子计算过程中窗口变化特征不能与较为复杂的接触器表面入线孔区域的缺陷异常变化特征相吻合，导致对接触器完整性检测的精确程度较差的缺点，因此本专利技术调整Haar特征描述算子的窗口解决此问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供基于机器视觉的接触器完整性检测方法，以解决传统Haar特征描述算子计算过程中窗口变化特征不能与较为复杂的接触器表面入线孔区域的缺陷异常变化特征相吻合，导致对接触器完整性检测的精确程度较差的缺点的问题，所采用的技术方案具体如下：本专利技术一个实施例提供了基于机器视觉的接触器完整性检测方法，该方法包括以下步骤：获得表面灰度图像，对表面灰度图像进行分割得到线孔掩膜，根据线孔掩膜得到HSV线孔图像；根据HSV线孔图像中每个像素点与其邻域像素点在H通道、S通道、V通道的灰度值差异得到每个像素点颜色变化差异系数；在线孔局部区域内，每个像素点得到一个第一窗口，将第一窗口内像素点的颜色变化差异系数构建颜色差异海森矩阵，根据颜色差异海森矩阵的特征值得到每个像素点的入线孔劈裂破损特征方向和变化特征方向；根据每个像素点的入线孔劈裂破损特征方向得到角度变化范围，将第一窗口内的像素点记为窗口像素点，将所有入线孔劈裂破损特征方向处于像素点的角度变化范围内的窗口像素点记为第一集合，将在第一集合中的每个窗口像素点的变化特征方向上的窗口像素点记为第二集合，根据第二集合上的每个窗口像素点的方向差异与颜色变化差异系数的差异得到每个像素点的劈裂破损扩张系数；获取在线孔局部区域中像素点的特征窗口、黑色劈裂特征提取部分和白色劈裂特征提取部分，根据劈裂破损扩张系数计算得到自适应扩张变化宽度，根据自适应扩张变化
宽度的奇偶性对黑色劈裂特征提取部分大小进行调整，根据调整后的黑色劈裂特征提取部分和白色劈裂特征提取部分的像素点数量得到特征窗口的特征数值；获得标准特征窗口，根据所有标准特征窗口和特征窗口的特征数值的差异判断接触器入线孔部分是否出现了劈裂破损，完成接触器完整性的检测。
[0004]优选的，所述对表面灰度图像进行分割得到线孔掩膜的方法为：使用OTSU算法对表面灰度图像进行分割得到表面二值图像，表面二值图像上的线孔区域内灰度值为1，表面二值图像上其他区域的灰度值为0，将表面二值图像记为线孔掩膜。
[0005]优选的，所述根据颜色差异海森矩阵的特征值得到每个像素点的入线孔劈裂破损特征方向和变化特征方向的方法为：将颜色差异海森矩阵计算得到的最小特征值对应的特征向量的方向记为入线孔劈裂破损特征方向，颜色差异海森矩阵计算得到的最大特征值对应的特征向量的方向记为变化特征方向。
[0006]优选的，所述根据每个像素点的入线孔劈裂破损特征方向得到角度变化范围的方法为：对于每个像素点，以其所对应的入线孔劈裂特征方向为中间方向，入线孔劈裂特征方向顺时针旋转45度，得到方向范围的结束值，入线孔劈裂特征方向逆时针旋转45度，得到方向范围的起始值，令起始值对应的方向到结束值对应的方向构成的90度角度为角度变化范围。
[0007]优选的，所述根据第二集合上的每个窗口像素点的方向差异与颜色变化差异系数的差异得到每个像素点的劈裂破损扩张系数的方法为：式中，为线孔局部区域中第i个像素点的颜色变化差异系数，为线孔局部区域中第i个像素点对应的集合的第s个像素点的变化特征方向上的第t个像素点，为线孔局部区域中第i个像素点对应的入线孔劈裂特征方向，为线孔局部区域中第i个像素点对应的集合的第s个像素点的变化特征方向上的第t个像素点的入线孔劈裂特征方向，为线孔局部区域中第i个像素点对应的集合的像素点数量即第一集合中的像素点数量，为线孔局部区域中第i个像素点对应的第一集合的第s个像素点的变化特征方向上的像素点数量，即第二集合中的像素点数量，表示为计算方向的角度，表示第i个像素点的劈裂破损扩张系数。
[0008]优选的，所述根据自适应扩张变化宽度的奇偶性对黑色劈裂特征提取部分大小进行调整的方法为：在未调整时，黑色劈裂特征提取部分的中心点和特征窗口的中心相同，预设一个黑色劈裂特征提取部分的初始宽度为，若黑色劈裂特征提取部分宽度的大小为奇数，那么中心点位置不变，将作为黑色劈裂特征提取部分的宽度，若黑色劈裂特征提取部分宽
度的大小为偶数，那么初始黑色劈裂特征提取部分位置不变，此时以中心点为中心作竖直直线和水平直线将黑色劈裂特征提取部分分为四部分，第一部分为左上部分，第二部分为右上部分，第三部分为右下部分，第四部分为左下部分，每个部分对应两个扩充方向，左上部分对应向左和向上扩充，右上部分对应向右和向上扩充，右下部分对应向右和向下扩充，左下部分对应向左和向下扩充，此时得到特征窗口中心点的入线孔劈裂特征方向，此时若入线孔劈裂特征方向在第几个部分，则得到该部分对应的扩充方向，黑色劈裂特征提取部分向扩充方向上扩充Dq个像素，其中，将黑色劈裂特征提取部分分为四部分的直线，水平方向左侧直线属于第一部分，竖直方向上侧直线属于第二部分，水平方向右侧直线属于第三部分，竖直方向下侧直线属于第四部分。
[0009]本专利技术的有益效果是：本专利技术实施例对接触器表面入线孔位置处劈破损缺陷的特征方向进行提取计算，并根据该特征方向变化角度范围内不同方向特征计算构造得到了接触器入线孔的扩张系数，对接触器表面入线孔局部位置处劈裂破损缺陷的变化特征进行较为准确的计算分析，规避了传统算法中使用灰度特征计算过程中由于灰度级限制无法准确描述入线孔局部图像区域的劈裂破损缺陷特征的缺点。进一步地，本专利技术实施例结合计算得到的接触器入线孔扩张系数构建对传统Haar特征描述算子窗口进行自适应调节变化，有效地规避了传统Haar特征描述算子计算过程中无法准确描述接触器入线孔劈裂破损变化特征导致最终对接触器完整性检测误差较大的影响，进一步提高了对接触器完整性检测的准确性效果。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为本专利技术一个实施例所提供的基于机器视觉的接触器完整性检测方法的流程示意图；图2为入线孔劈裂破损特征方向；图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于机器视觉的接触器完整性检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获得表面灰度图像，对表面灰度图像进行分割得到线孔掩膜，根据线孔掩膜得到HSV线孔图像；根据HSV线孔图像中每个像素点与其邻域像素点在H通道、S通道、V通道的灰度值差异得到每个像素点颜色变化差异系数；在线孔局部区域内，每个像素点得到一个第一窗口，将第一窗口内像素点的颜色变化差异系数构建颜色差异海森矩阵，根据颜色差异海森矩阵的特征值得到每个像素点的入线孔劈裂破损特征方向和变化特征方向；根据每个像素点的入线孔劈裂破损特征方向得到角度变化范围，将第一窗口内的像素点记为窗口像素点，将所有入线孔劈裂破损特征方向处于像素点的角度变化范围内的窗口像素点记为第一集合，将在第一集合中的每个窗口像素点的变化特征方向上的窗口像素点记为第二集合，根据第二集合上的每个窗口像素点的方向差异与颜色变化差异系数的差异得到每个像素点的劈裂破损扩张系数；获取在线孔局部区域中像素点的特征窗口、黑色劈裂特征提取部分和白色劈裂特征提取部分，根据劈裂破损扩张系数计算得到自适应扩张变化宽度，根据自适应扩张变化宽度的奇偶性对黑色劈裂特征提取部分大小进行调整，根据调整后的黑色劈裂特征提取部分和白色劈裂特征提取部分的像素点数量得到特征窗口的特征数值；获得标准特征窗口，根据所有标准特征窗口和特征窗口的特征数值的差异判断接触器入线孔部分是否出现了劈裂破损，完成接触器完整性的检测。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的接触器完整性检测方法，其特征在于，所述对表面灰度图像进行分割得到线孔掩膜的方法为：使用OTSU算法对表面灰度图像进行分割得到表面二值图像，表面二值图像上的线孔区域内灰度值为1，表面二值图像上其他区域的灰度值为0，将表面二值图像记为线孔掩膜。3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的接触器完整性检测方法，其特征在于，所述根据颜色差异海森矩阵的特征值得到每个像素点的入线孔劈裂破损特征方向和变化特征方向的方法为：将颜色差异海森矩阵计算得到的最小特征值对应的特征向量的方向记为入线孔劈裂破损特征方向，颜色差异海森矩阵计算得到的最大特征值对应的特征向量的方向记为变化特征方向。4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的接触器完整性检测方法，其特征在于，所述根据每个像素点的入线孔劈裂破损特征方向得到角度变化范围的方法为：对于每个像素点，以其所对应的入线孔劈裂...

【专利技术属性】
技术研发人员：何凯强，何祉辰，何佳泓，何俞瑾，郑微丹，
申请(专利权)人：实德电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：