基于机器视觉的编码器光栅偏心调整图像处理方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 1057163 A (43)申请公布日 2016.06.29

(21)申请号 201410780252.0(22)申请日 2014.12.17

(71)申请人哈尔滨理工大学

地址150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府

路52号(72)发明人王义文 裴振成 王斐 付鹏强

纪英欣 刘献礼 梅恒 林长友(74)专利代理机构哈尔滨东方专利事务所

23118

代理人陈晓光(51)Int.Cl.

G01B 11/27(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页 附图1页

()发明名称

基于机器视觉的编码器光栅偏心调整图像处理方法(57)摘要

本发明属于编码器光栅自动装配的技术领域，一种用于编码器光栅偏心调整技术的图像处理方法，有利于提高编码器光栅装配过程中偏心调整的精度和效率。本图像处理方法包括：获取图像，灰度变换、灰度增强、滤波处理对图像数据进行处理，进行边缘检测、圆弧提取，完成特征提取。根据圆弧边界的数据点，多步拟合，得到优化的对称位置的基圆圆心坐标数据。根据坐标数据，求光栅基圆偏心距。

C N 1 0 5 7 1 6 5 4 3 A CN 1057163 A

权 利 要 求 书

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1.本发明要求所述的基于机器视觉的编码器光栅装配图像处理方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：步骤一、基于图像采集系统获取光栅基圆图像，所述的图像采集系统为CCD工业相机、工业镜头、数据采集卡、工控机，通过上位机的软件控制CCD工业相机进行光栅基圆图像采集，并将数据缓存在数据采集卡；步骤二、从图像缓存中读取对应帧图像进行处理，所述的采集图像缓中读取所求的对称位置的光栅基圆图像的数据；步骤三、基于灰度变换、灰度增强、滤波处理对图像数据进行处理，所述的图像数据通过灰度变换、灰度增强、滤波处理完成图像的预处理；步骤四、对光栅基圆进行边缘检测、圆弧提取，所述的经过预处理的基圆图像经过边缘检测、圆弧提取完成特征提取；步骤五、根据圆弧边界的数据点，多步拟合，所述的拟合圆心进行分析对比，得到优化的对称位置的基圆圆心坐标数据；步骤六、根据坐标数据，求光栅基圆偏心距，所述的图像处理获得此时光栅基圆圆心A点坐标，在采集图像后上位机发送信号控制伺服编码器旋转180°，再次采集图像数据，图像处理获得此时光栅基圆圆心B点坐标，依此方法，多组数据分析，求得光栅偏心距，即求得光栅的回转中心。

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CN 1057163 A

说 明 书

基于机器视觉的编码器光栅偏心调整图像处理方法

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技术领域

本发明专利涉及编码器光栅自动装配的技术领域，具体涉及一种用于编码器光栅偏心调整的技术方法。本发明主要是解决编码器光栅装配偏心调整现有技术的受人为因素影响大、偏心调整精度低等问题，从而有效地提高了产品加工效率、降低了加工成本。

[0001]

背景技术

现有编码器光栅偏心调整存在自动化程度低、精度低、效率低、成本高和人为因素影响大等问题。[0003] 1、自动化程度低。光栅偏心调整没有实现自动化，偏心识别工作完全依靠人眼观察。

[0004] 2、精度低。光栅偏心调整中对光栅位置的识别主要通过光栅置于放大镜下来判断，检测精度滞后于市场和行业要求的微米级。[0005] 3、效率低、成本高。偏心调整的大部分工作靠人工完成，合格率相对低，导致返工数量大，调整效率有待进一步提高，最终导致加工成本高。

[0002]

发明内容

本发明为基于机器视觉的编码器光栅偏心调整图像处理方法。该发明的主要创新点在于编码器光栅偏心调整从手动到自动的改变，即利用机器视觉完成编码器光栅偏心求取，处理方法流程图见图1。

[0007] 本发明要求所述的基于机器视觉的编码器光栅偏心调整图像处理方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤。[0008] 步骤一、基于图像采集系统获取光栅基圆图像，所述的图像采集系统为CCD工业相机、工业镜头、数据采集卡、工控机，通过上位机的软件控制CCD工业相机进行光栅基圆图像采集，并将数据缓存在数据采集卡；

步骤二、从图像缓存中读取对应帧图像进行处理，所述的采集图像缓中读取所求的对称位置的光栅基圆图像的数据；

步骤三、基于灰度变换、灰度增强、滤波处理对图像数据进行处理，所述的图像数据通过灰度变换、灰度增强、滤波处理完成图像的预处理；

步骤四、对光栅基圆进行边缘检测、圆弧提取，所述的经过预处理的基圆图像经过边缘检测、圆弧提取完成特征提取；

步骤五、根据圆弧边界的数据点，多步拟合，所述的拟合圆心进行分析对比，得到优化的对称位置的基圆圆心坐标数据；

步骤六、根据坐标数据，求光栅基圆偏心距。所述的图像处理获得此时光栅基圆圆心A点坐标，在采集图像后上位机发送信号控制伺服编码器旋转180°，再次采集图像数据，图像处理获得此时光栅基圆圆心B点坐标。依此方法，多组数据分析，求得光栅偏心距，即求得光栅的回转中心。

[0006]

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说 明 书

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有益效果。

[0010] 基于机器视觉的装配系统以其柔性化的特点，在提高精度方面、保证产品质量、稳定性以及提高生产效率等方面都有着极大的优越性。[0011] 故本发明采用机器视觉技术，并针对编码器光栅偏心调整的现有技术存在的问题，提出了一种代替原有技术的方法。其主要优点如下。[0012] 1、人为因素影响小。机器视觉不受人为因素影响，自动检测和调节的结果准确率较高。

[0013] 2、效率高。基于机器视觉技术的调整效率比人工手动调节高，误检率低，为后期形成生产线打下基础。[0014] 3、成本相对低。基于机器视觉的编码器光栅装配偏心调整方法的研究，不仅解决了现有技术所带来的受人为因素影响大、偏心调整精度低等问题，而且有效地提高了产品加工效率、降低了加工成本。[0015] 附图说明。

[0016] 图1为本发明的编码器光栅偏心调整图像处理方法流程图。

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CN 1057163 A

说 明 书 附 图

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图1

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