摘要：本文主要基于机器视觉对制动轮盖实现内外径和圆度的检测，在OpenCV开放源代码的基础上借助VC开发平台，改进相关图像处理算法，提高检测精度和速度，满足工业生产的非接触性检测，提高产品质量和生产的智能化程度。
关键词：机器视觉；OpenCV；检测精度；非接触测量
引言
OpenCV是集Open Source（开放源代码）和Computer Vision（计算机视觉）于一身的软件平台。基于Intel处理器指令集开发的优化开放C源码及其统一的结构和功能定义以及强大的图像和矩阵运算能力，可以在需要高速度，高精度处理图像的领域中得到广泛应用。轮盖检测是一个基本的计算机视觉、图像处理和模式识别的开源项目，针对圆形轮盖由于受其几何尺寸与机械性能的影响，人工检测工作量大而且检测难度大，在传统的接触测量方法下不能稳定高效精确地完成检测任务，结合OpenCV可以基于对这种圆形轮盖进行影像获取，对获取的影像进行图像处理分析，可以实现高效、高精度的完成测量工作。本文基于OpenCV对获取的圆形轮盖影像进行图像进行预处理、边缘检测和各参数测量试验展开研究开发，初步完成了一种基于OpenCV的圆形轮盖测量软件，机器视觉检测有非接触性，实时性，高可靠性，便利性等优点计[1]。
1、图像预处理过程
图像采集后要首先进行预处理，最大限度地去削弱消除图像中无关的信息，把有用的真实信息突显出来，增强有关信息的可检测性和最大限度地简化数据.从而为后期的边缘检测提高可靠性，图像预处理的好坏将会影响到后面软件设计测量结果的精度和速度。在本文中主要包括灰度直方图变换(EqualizeHist)、阀值分割二值化处理(Threshold)、数学形态学处理（Morphology）。其处理过程如图1所示。
③对梯度的幅值进行非极大值抑制
④用双阀值算法检测和连接边缘（本文中采用10,250）
⑤采用高斯平滑函数处理结果图e为在图3(d)的基础上所做：
3、参数测量
提取出拍摄图片中我们最关注事物的特征参数，以此快速高效地获取外部事物终目标物体的数据信息[5] 。 在完成以上图像处理的基础上，针对已获得的完整边缘轮廓可以做轮盖的各参数测量，以下对轮盖孔圆的内外半径检测并进行误差分析,以此快速高效地获取外部事物终目标物体的数据信息
轴孔圆心半径：采用Hough变换在灰度图像中（即图e）找圆获取圆心和半径，Hough变换的原理就是把平面上点共圆的问题，转化为参数平面上圆共点的问题。这样就可以避免了类似最小二乘法这种拟合方法的相对复杂计算，基于数字图上以像素为单位矩阵形式计算的独特优点，能够快速高效准确的提取出轴孔圆。采用OpenCV函数cvHoughCircles，在VC中代码为：
cvHoughCircles( gray, storage, CV_HOUGH_GRADIENT, 1, gray->height/2, 200, 50);
捕捉到的圆以圆心坐标O(p[0],p[1])和半径p[2]的方式存放在storage内存，提取其中值显示到检测界面就可以了。捕捉圆的效果图如图f所示：
结论
本文基于OpenCV函数库为设计的依据，对轮盖获取的影像进行了数字图像处理的相关研究，在VC平台上实现了设计了图像的读入、预处理、边缘追踪检测和输出。在此对该轮盖进行了进行了大量相关的实验验证。本文所设计的轮盖测量软件对于OpenCV应用到小型轮盖测量领域很大的意义，也是机器视觉中重要的一种依据方法，对于提高智能检测水平的提高有重要意义。
参考文献
[1]迟键男.视觉测量技术[M].北京:机械工业出版社, 2011: 1-29
[2]王芝茗,燕福龙,朱琳琳,等.图像增强算法在高压输电线路巡检中的应用研究[J],东北电力技术.30134(1):1-4
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[5]梁一新, 刘凯.促进我国工业机器人产业化的战略思考[J].现代产业经济,2013(6): 28-32.
论文作者:朱亚东,付培红
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/19
标签：测量论文; 图像论文; 高效论文; 视觉论文; 图像处理论文; 圆形论文; 边缘论文; 《电力设备》2017年第14期论文;