基于机器视觉的应变片定位方法的研究

• 作 者: 那全超
• 出 处: 哈尔滨理工大学
• 发表日期: 2019年08期
• 关键词: 应变片 形态学 连通域 中心定位

应变片,又称电阻应变式传感器,它具有结构简单,稳定的性能,灵敏度高等优点,适应于动态测量。应变片精度需求很高。为了达到应变片在工程实际中的精度要求,在应变片制作过程中需要对它进行打磨处理,这道工序可以调整应变片精度并使它的精度达到要求。而打磨需要预先知道应变片位置,所以本文针对应变片定位进行了研究。本文以应变片样板为研究对象。分析应变片定位精度需求后,采用机器视觉算法对应变片进行定位工作。先对应变片图像进行预处理,利用阈值分割进行阈值的设定,使应变片特征明显化。通过中值滤波对应变片特征的噪点进行滤除。对预处理过的应变片图像进行连通域提取操作。本文最初的方法使用截图方式提取应变片拐角标识部分,截图部分包括应变片组块及其周围的四个应变片拐角标识,最终通过拐角标识间接定位出应变片的位置。然后本文加入形态学相关理论来定位应变片,应用形态学滤波法对应变片图像进行去噪,滤除图像噪声。对应变片图像先利用Otsu进行阈值法二值化,再将二值化图像进行形态学边缘提取,去掉冗余信息,依据边缘轮廓进行角点提取,进而找到所需的应变片位置,这样的图像处理算法复杂度低。最后基于应变片位置信息特点,引入了最小外接矩形技术,最终算法具体操作步骤如下文。本文采取的算法先进行图像二值化,利用连通域提取方法提取出应变片组,对应变片进行粗定位,然后采用形态学进行修复处理。在与应变片相连部分的图像进行分散处理,绘制应变片对中各个应变片的最小外接旋转矩形,来定位应变片的中心,从而实现应变片的最终定位。最终定位的误差在0.0816㎜左右,满足工程实际要求的0.1㎜误差以下。