基于机器视觉的块状工件方位快速识别.pdf

４期 戴立 ， 管庶安 ， 高益 ： 基于机器视觉 的块状工件方位快速识别 ２９ 表 １ 某 瓷块 处于 ２号 方位 时与各 模板 的配 准结 果 ３ 快速 滑动配准 在对工件方位进行实时识别 中， 先经过步骤① ②③获得该工件 的两条细化曲线 ｚ 。 和 ｚ作为待识别 曲线 。 设点 系列 Ｃ（ ｎ）， ｎ ∈ ［１， Ｎ］表 示 一 待 识 别 曲 线 ，Ⅳ为 点数 ； 点 系列 （ ｍ）， ｍ ∈［ １， Ｍ］是 模板 库 中的某 一 曲线 ， 为 点数 。ｃ 和 属 同一激 光源 产 生 。要考 察 ｃ 和 Ｃ 的相似 性 ， 先 要 将两 曲线 尽可 能 对齐 ， 使两 线之 间 的距离 最 小 ， 滑 动对 齐 的过 程称 为 配准 Ｌ ５ 剐 。为此 ， 定义 两种 距离 测度 ｍ ］ 。 定义 １：Ｃ 和 Ｃ 之 问 的点序距 离 Ｄ。 为 Ｃ 和 识 别过程所需的总时间／ｍｓ 中下 标 相 同的点 之 间的距 离 的平均 值 ： １ Ｄ － ｎｉ ｎ｛ Ｎ， 村Ｉ 可 ）一Ｇ 。 （） ］ · 其 中 ｈ［… ］表示 两点 间 的曼 哈顿距 离 。 通 过对瓷 块生 产传 输线 上 的 １万 片瓷 块样 品进 定义 ２：Ｃ和 Ｃ 之间的近邻距离 Ｄ 。为 Ｃ 中的 各点到达 ｃ 最近点 的距离的平均值 ： １ Ｄｎ ｅ ａ 行试 验 ， 来验 证本 文方 法 的快速性 和有效性 ， 分 别测 试 了瓷块 在不 同摆 放偏 移 角度下 的识 别率 和识 别耗 ｊ Ｉ ， ｍｉ ｎ｛ ｈ［Ｃｔ （）一Ｃｓ （ 川 · 由定 义 １可 见 ， 点序 距 离 的计 算 量 要 远 小 于近 邻距 离的计算量 。实际上 ， 一般 Ⅳ ≠ ４ 实验结果 时， 如 表 ２所 示 。采 集 的 图 像 尺 寸 为 ６ ４ ０×４ ８ ０像 素， 计算机主频为 ２． ６ＧＨｚ， 内存 ２Ｇ， 编程平 台为 ＶＣ ＋ ＋６．０ ， 导致点 的 表 ２ １万 片瓷块 样本 在不 同摆 放偏 移 序号相对错位 ， 这 使 得 用 Ｄ州。作 为 配 准 测 度 时 ， Ｄ 角度 下 的识别 结果 统计 表 达到 最小 只 能 获 得 近 似 的对 齐 。 由定 义 ２可 知 ，Ｄ一 是一 种 精 确 的距 离 测 度 ， 可用于精确评价 对齐程度 ， 但计算量较大。由于配准时按点的顺序 对齐 ， 故 Ｄ。 的值 可 以在 很大 范 围 内 ， 并随着 Ｃ 与 的接近而单调下降， 特别适用最速下降法实现大 范 围 内的配 准 。对 于 Ｄ ， 不 考 虑各 线 的点 的顺 序 结构 ， 以点 与点 之 间 的距 离最 小 为 准 则 ， 故 Ｄ 值 由表 ２可 知 ， 当瓷 块偏 移 角 度偏 移 在 ±１ ５。之 只是在一个较小的区域内 ， 并随着 ｃ 与 ｃ 的靠近而 内时 ， 采用精确 配准时的 Ｄ 表 现 出单调 降特 性 。 据， 识 别 正确率 达 到 ９ ９． ９ ８％ ， 平 均 每片 的 识别 时 间 和 测 度 值 作 为分 类 判 快 速滑 动 配准 的基 本 步 骤 为 ： （１）分 别计 算 Ｃ 约为 ｌ ４． ５ｍｓ 。同时 ， 通 过 大量 实验 发 现 ， 能 正确 分 的形 心 ０ 和 ０ ， 将 两个 形心 重合 ， 此 为初 始状 类的 Ｄ 值应 满足 Ｄ ＜２ ． ５， 即认 为样 品与模 板 态； （ ２）用 Ｄ。 作距 离测度 ， 在较 大的范 围内滑动 的平均距离要小于 ２． ５个像素点的距离 ， 否则认为 Ｃ ， 直 到 Ｄ 。最小 ； （ ３） 在（ ２）的基 础上 改用 Ｄ 识别 失败 。以上实 验结 果表 明本 文所 提 出方法 的快 距离 测 度 ， 在 较 小 范 围 内滑 动 Ｃ。， 直到 Ｄ 作 最小。 为加 快 配准 速度 ， 可 采用 最速 下 降法 。 表 １为某 瓷 块 处 于 ２号 方 位 时 ， 所 得 曲线 与各 速性 和有 效性 。 ５ 结束语 基于激光三维视觉检测的工件方位识别方法， 模板 的配准结果 。由表 １可知 ， 当其与 ２号模板配 准时 ， 平 均值 Ｄ 最 小且该 Ｄ 值要 远小 于 与其他 通过 细化 光迹 曲线 有效 地提 取 了工件 的三 维形状 特 模 板 配准 时 的值 。所 以 ， 本文将精确配准时的 Ｄ 征， 避免 了因成 像 时 的曝光 时间增 益 的改变 ， 引起 光 平 均值 作 为工件 方位 分 类 的判据 。 迹宽 度变 化所 导致 的配 准误 差 ； 分 离激 光迹 线 ， 分别 ３０ 武 汉 轻 工 大 学 学 报 ２ ０１ ５年 （ 上接 第 ２ ６页） 部 的能量 变小 ， 与此 同时 ， 空位 也会 让材 料 中产生 出 （ ３）随着 非 化 学计 量 比的 Ｔｉ Ｃｘ形 成 可 以 有效 键能 不强 的 Ｔｉ —Ｔｉ键 ， 而 这 种 脆 弱 的 金 属键 让 Ｔｉ Ｃ 的增加韧 性并 保持 强 度 硬 度不 降低 ， 同 时也 可 以降 在保 持硬 度 和强度 的 同时增 加 了足够 的韧性 同时还 低 Ｔｉ Ｃ的烧 结温 度 。 可 以极 大 的降低 Ｔｉ Ｃ的烧 结温 度 。 参考 文献 ： ４ 结论 笔者利 用基 于密 度泛 函理论 的第 一性 原理 赝势 ［Ｉ］ 牛 明勤 ， 范莹 莹．一 种 非化 学计 量钛 氧化 物 的 制备 和表 征 ［Ｊ］．同 济 大 学 学 报 （自然 科 学 版 ）； ２００３（ ０５）． 法， 通 过理论 计算 在结 合 文献 ［ ３］的实 验 数据 ， 对非 ［ ２］ Ｌｉ ｕ Ｌ Ｍ，Ｌｉ ｕ Ｈ，ＹｅＦ，ｅ ｔａ １ ．Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｔ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ 化 学计 量 比 Ｔｉ Ｃｘ的结 构性 能进行 研 究 ， 得 出如 下结 ａｎｄ Ｍ ｅｃｈａｎｉ ｃａｌ Ｐｒ ｏｐｅｒ ｔ ｉ ｅｓ ｏｆ ｔ ｈｅ Ｓｐａｒｋ Ｐｌ ａｓ ｍａ 论。 Ｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｅ ｄＴａ ２Ｃ Ｃｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ ｓ［ Ｊ］ ．Ｃｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ ｓＩ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ — （１）非化 学计量 比 Ｔｉ Ｃｘ在 理论 上 可 以形 成 ， 并 且在 常温 下能 保持稳 定 的状态 。 （ ２）Ｔｉ Ｃｘ的能量处 于 一５ ６ｅ Ｖ一３ ６ｅ Ｖ之间 ， 态 密度在 一２ｅ Ｖ的地方达到峰值。 ｔ ｉ ｏｎａｌ，２０１２ ，３９：４７０７ —４７１３． ［ ３］ 孙金 峰 ．ＭＡ制备 非 化 学计 量 比 Ｔｉ Ｃｘ和 Ｔｉ Ｎｘ 及其烧结特性 的研 究［Ｄ］ ．秦皇 岛： 燕 山大 学，２ ０ ０ ９．