【摘要】 一种基于FAST-9图像特征快速配准算法的模具监视方法包括以下过程：1)分别采集注塑机开模到位时和顶针顶出之后的标准模板图像；2)等待注塑机工作状态信息，当注塑机运行至开模到位时，通过摄像机对模具型腔面连续取像，并对监控图像的当前帧做预处理，为后续的图像快速配准做准备；3)执行基于FAST-9图像特征快速配准算法；4)再将配准之后的当前帧与模板图像做差分；5)采用Ostu自动阈值分割算法实现图像的二值化，对图像进行连续的开和闭运算；6)通过空穴检测查看产品成型是否存在异常，如果有异常则显示报警信息；否则继续等待开下一周期的注塑机工作状态信息。本发明实时性良好、鲁棒性强。 【专利类型】发明授权 【申请人】浙江工业大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】310014 浙江省杭州市下城区朝晖六区 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】临安区 【申请号】CN201210294384.3 【申请日】2012-08-17 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102837406B 【公开公告日】2014-12-03 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102837406B 【授权公告日】2014-12-03 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】B29C45/76; G06T7/00 【发明人】邢科新; 林叶贵; 姜旭飞; 董辉; 何德峰; 徐建明 【主权项内容】一种基于FAST-9图像特征快速配准算法的模具监视方法，其特征在于：所述模具监视方法包括以下过程：1)分别采集注塑机开模到位时和顶针顶出之后的标准模板图像，并进行预处理，以消除图像中无关的信息，最终存储在DSP核心控制板的存储模块中；2)等待注塑机工作状态信息，所述状态信息包括开模到位、顶针到位和安全门；当系统处于监控工件时，通过摄像机对模具型腔面连续取像，并对监控图像的当前帧做预处理，为后续的图像快速配准做准备；3)执行基于FAST-9图像特征快速配准算法，使当前帧与模板图像之间做图像特征的快速配准，具体过程如下：3.1)关键点的检测：利用FAST-9快速角点检测方法分别获取实时图像和样本图像关键点，首先以当前像素点p为圆心，构建半径为3的森汉姆圆圈，然后比较圆心点p与周围圆圈上的点x∈(1..16)的像素灰度值，若有连续n个圈上点都比圆心点像素值高或者低一个阈值t，则认为圆心点P为关键点，x与p之间的关系表示为：其中，Ip→x表示圈上像素点灰度值，Ip为圆心灰度值；3.2)关键点主方向的确定：采用梯度直方图统计法：每个像素点梯度表示为：gradI=(x, y)=(δ Iδ x, δ Iδ y)---(1)]]>梯度方向表示为：θ (x, y)=tan-1[L(x, y+1)-L(x, y-1)L(x+1, y)-L(x-1, y)]---(2)]]>梯度幅值表示为：m(x, y)=f2(x, y)+g2(x, y)---(3)]]>其中，f(x, y)＝L(x+1, y)-L(x-1, y)，g(x, y)＝L(x, y+1)-L(x, y-1)；在关键点[0, 2π]的范围内构建梯度直方图，每个柱代表10o的范围，共36个柱，其中柱的方向代表统计梯度方向，柱的高低代表统计梯度幅值；直方图生成后，其主峰方向作为关键点的主方向，同时选取幅值高达主峰80％的能量峰值作为辅方向；3.3)构建SIFT特征描述子：将坐标移至关键点主方向上，并以角点为中心的圆形邻域内构建4×4×8维向量表征，最终生成规范化的128维描述子L＝(l1, l2…l128)；3.4)特征匹配：当特征向量欧氏距离的最近邻和次近邻距离之比小于一个阈值α时，则认为匹配成功，公式表示为 : d(Ri, Si)d(Ri, Sj)< α ---(4)]]>其中Ri为模板图中关键点描述子，Si为实时图中最近邻点描述子，Sj为实时图中次近邻点描述子；3.5)图像配准：考虑模具监视系统中只存在旋转和平移的几何变化，则图像间变化矩阵表示为：θ =rcosθ -rsinθ dxrsinθ rcosθ dy001---(5)]]>其中，θ为旋转因子，r为缩放因子，dx和dy分别表示图像横纵坐标上的偏移量；因此，若特征点p(x1, y1)和q(x2, y2)是匹配的特征点对，则有变换关系：x1y1=rcosθ -rsinθ rsinθ rcosθ x2y2+dxdy---(6)]]>采用RANSAC法剔除误配点，再采用最小二乘法拟合变换参数，过程如下：a随机抽取N个样本，根据样本估计模型参数M，再根据M计算每一匹配对之间的距离，将距离小于阈值的匹配对作为内点；b将上述过程重复K次，选择包含内点数目最多的一个点集；c用所选取的点集中的匹配对重新计算M，再用最小二乘法来最小化误差，这样在求取最终解之前，先去掉了不符合大多数解的外点，消除了误配点对的影响，从而得到多数匹配点对所满足的最终变换模型；d通过图像间的变换参数求得校正后的图像，最终完成图像的配准；4)再将配准之后的当前帧与模板图像做差分；5)采用Ostu自动阈值分割算法实现图像的二值化，对图像进行连续的开和闭运算以消除噪声影响；6)通过空穴检测查看产品成型是否存在异常，如果有异常则显示报警信息，注塑机停止压模进入连锁保护措施；否则继续等待下一周期的注塑机工作状态信息。 【当前权利人】海宁市黄湾镇资产经营有限公司 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】1233000047000441XK 【引证次数】6.0 【他引次数】6.0 【家族引证次数】6.0 【家族被引证次数】22

未经允许不得转载：http://www.zhongzhencnc.com/1791429678.html