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    广西11选5在线人工计划: 基于最小外接矩形的刀具磨损检测方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201610944459.6

    申请日:

    2016.11.02

    公开号:

    CN106312692A

    公开日:

    2017.01.11

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):B23Q 17/24申请日:20161102|||公开
    IPC分类号: B23Q17/24; G06K9/36; G06K9/44 主分类号: B23Q17/24
    申请人: 哈尔滨理工大学
    发明人: 吴雪峰; 吴同坤; 杨树财
    地址: 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号
    优先权:
    专利代理机构: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人: 高志光
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610944459.6

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.02.08|||2017.01.11

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    基于最小外接矩形的刀具磨损检测方法,它涉及一种刀具磨损检测方法,以解决现有方法实现刀具破损检测,受环境影响较大,采集的图像模糊无法识别,无法准确的得到刀具的磨损量,无法实现评价刀具寿命使用最大化的问题,检测方法的步骤主要有:步骤一、利用图像采集系统采集刀具磨损图像并传输到计算机;步骤二、将采集的磨损图像进行图像预处理;步骤三、将预处理的图像利用最小外接矩形算法求出刀具磨损区域的最小外接矩形,并求出最小外接矩形的宽度;步骤四、将所求得刀具磨损区域的最小外接矩形的宽度与刀片的最小外接矩形的宽度相比,得到比值,通过比值的大小来判断刀具磨损量的大小,判断刀具磨损程度。本发明用于刀具磨损检测。

    权利要求书

    1.一种基于最小外接矩形的刀具磨损检测方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
    步骤一、利用图像采集系统采集刀具磨损图像,并将采集的图像传输到计算机;
    步骤二、将步骤一采集的磨损图像进行图像预处理,包括图像灰度化、中值滤波降噪处
    理、图像平滑处理、图像迭代法阈值分割;
    步骤三、将步骤二预处理的图像利用最小外接矩形算法求出刀具磨损区域的最小外接
    矩形,并求出最小外接矩形的宽度;
    步骤四、将步骤三所求得刀具磨损区域的最小外接矩形的宽度与刀片的最小外接矩形
    的宽度相比,得到比值,通过比值的大小来判断刀具磨损量的大小,判断刀具磨损程度。
    2.根据权利要求1所述的基于最小外接矩形的刀具磨损检测方法,其特征在于:步骤一
    中所述的图像采集系统包括CCD工业摄像机(1)、扩倍镜(2)、远心镜头(3)、环形光源(4)、数
    据采集线(7)、翻拍台(5)和计算机(8);
    翻转台(5)的上方由下至上布置有同轴设置的环形光源(4)、远心镜头(3)、扩倍镜(2)
    和CCD工业摄像机(1);CCD工业摄像机(1)和远心镜头(3)之间布置有与二者连接的扩倍镜
    (2);CCD工业摄像机(1)通过数据采集线(7)与计算机(8)通讯连接。
    3.根据权利要求1或2所述的基于最小外接矩形的刀具磨损检测方法,其特征在于:步
    骤二的图像灰度化是利用g(x,y)=T[f(x,y)]公式将图像转化为灰度图像。
    4.根据权利要求3所述的基于最小外接矩形的刀具磨损检测方法,其特征在于:
    步骤二的中值滤波降噪处理采用的是一种统计排序滤波器,对于原图像中某点(i,j),
    中值滤波以该点为中心的邻域内的所有像素的统计排序中值作为(i,j)点的响应。
    5.根据权利要求4所述的基于最小外接矩形的刀具磨损检测方法,其特征在于:步骤二
    的图像平滑处理是基于二维高斯函数。
    6.根据权利要求5所述的基于最小外接矩形的刀具磨损检测方法,其特征在于:步骤二
    的图像迭代法阈值分割是指开始选择一个阈值作为初始估计值,然后按照求均值的规则不
    断的更新这一估计值,知道满足给定的条件为止,其具体步骤为:
    (1)选择一个阀值T的初始估计值;
    (2)利用阈值T把图像分为两个区域R1和R2;
    (3)对区域R1和R2中的所有像素计算平均灰度值μ1和μ2;
    (4)计算新的阈值:
    <mrow> <mi>T</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&mu;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&mu;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
    (5)重复步骤(2)—(4),直到逐步迭代所得的T值小于事先定义参数。
    7.根据权利要求1、2、4、5或6所述的一种基于外接矩形的刀具磨损检测方法,其特征在
    于:步骤三中的最小外接矩形算法得到磨损区域的最小外接矩形是这样实现的:
    首先提取步骤二预处理的图像的磨损区域的凸包,利用凸包来确定磨损区域的最小外
    接矩形,其步骤为:
    (1)磨损区域主切削刃作为构造矩形的起始边,分别定位A和B为切削刃的左右端点,预
    处理的图像的磨损区域建立二维坐标系,定义A的坐标为(x1,y1),B的坐标为(x2,y2),以左
    端点为中心旋转角度使该边平行于坐标横轴;
    (2)磨损区域的凸包上的所有点都绕着A点旋转θ角度;
    (3)以磨损区域主切削刃为一个上边界,找到坐标纵轴上的y值最小的点,经过该点做
    一条平行于坐标横轴的直线,这样可以确定对应的下边界,然后,找到坐标横轴上的x值的
    最小和最大的点,经过这两个点分别做垂直于坐标横轴的两条直线,就确定了对应的左边
    界和右边界,得到一个外接矩形;
    (4)顺序选着下一条磨损区域的边,经过1)到3)的顺序得到另一个外接矩形;
    (5)计算这些外接矩形的面积,比较所有外接矩形的面积,找出其中面积最小的外接矩
    形。
    8.根据权利要求7所述的基于最小外接矩形的刀具磨损检测方法,其特征在于:步骤四
    中所求得刀具磨损区域最小外接矩形与刀片最小外接矩形的宽度比值,通过比值的大小来
    判断刀具磨损量的大小是指:根据像素与实际尺寸转换方式得到刀片的像素尺寸的宽度,
    将刀具磨损区域的最小外接矩形宽度与刀片像素尺寸的宽度相比,得到比值判断刀具的磨
    损量,进而判断刀具的磨损程度。

    关 键 词:
    基于 最小 外接 矩形 刀具 磨损 检测 方法
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