用于推土机齿块零件轮廓的视觉测量方法及系统与流程

本发明涉及齿块轮廓测量领域，具体涉及一种用于推土机齿块零件轮廓的视觉测量方法及系统。

背景技术：

1、推土机的齿块是其传动系统中的重要零件，主要用于传递驱动力和提供牵引力，带动推土机履带在各种复杂地形中进行移动和作业，通常是由多个齿块零件构成一个驱动轮，并且齿块与履带之间的配合精度影响着推土机的牵引力和行走稳定性，因此齿块零件的外形或轮廓是否符合生产标准，是评估齿块零件生产质量的重要指标。

2、相关技术中，通常对齿块零件图像进行边缘检测，并将提取出的轮廓线与标准齿块零件的轮廓线进行对比，从而评估齿块零件的生产质量，但由于齿块图像中存在比较明显的纹理边缘线，并且图像中存在的噪声也可能会形成边缘线，导致对现有方法无法准确提取出齿块零件的轮廓线，降低对齿块零件生产质量评估的准确性。

技术实现思路

1、为了解决现有方法无法准确提取出齿块零件的轮廓线，降低对齿块零件生产质量评估的准确性的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于推土机齿块零件轮廓的视觉测量方法及系统，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明提出了一种用于推土机齿块零件轮廓的视觉测量方法，所述方法包括：

3、获取推土机的每个齿块零件的灰度图像，将任意一个齿块零件的灰度图像作为目标灰度图像，对目标灰度图像进行边缘检测，获得目标灰度图像中的多个闭合边缘线；

4、将目标灰度图像中的任意一个闭合边缘线作为目标闭合边缘线，将目标闭合边缘线所围成的区域作为目标闭合边缘线的内侧区域，根据目标闭合边缘线上各像素点的梯度幅值的分布、目标闭合边缘线的走向，以及所述内侧区域中的像素点的数量，获得目标闭合边缘线的噪声可能性；将除所述内侧区域之外的其他区域作为目标闭合边缘线的外侧区域，根据目标闭合边缘线的内侧区域和外侧区域之间像素点灰度值的差异，获得目标闭合边缘线的轮廓真实度；

5、根据所述噪声可能性和所述轮廓真实度，获得目标闭合边缘线的轮廓可能性；基于所述轮廓可能性，从目标灰度图像的所有闭合边缘线中筛选出轮廓边缘线；根据每个灰度图像的所述轮廓边缘线和标准齿块零件图像的标准轮廓线上相同位置像素点的数量，获得每个齿块零件的质量评估参数；

6、基于所述质量评估参数，对每个齿块零件的生产质量进行评估。

7、进一步地，所述获得目标闭合边缘线的噪声可能性包括：

8、对目标闭合边缘线上的所有像素点的梯度幅值的离散程度进行分析，获得目标闭合边缘线的第一噪声参数；

9、对目标闭合边缘线的所述内侧区域中所有像素点的数量进行负相关映射，获得目标闭合边缘线的第二噪声参数；

10、获取目标闭合边缘线的八链码序列，根据所述八链码序列中相邻元素的差异，获得目标闭合边缘线的第三噪声参数；

11、对目标闭合边缘线的所述第一噪声参数、所述第二噪声参数和所述第三噪声参数进行综合，获得目标闭合边缘线的噪声可能性。

12、进一步地，所述根据所述八链码序列中相邻元素的差异，获得目标闭合边缘线的第三噪声参数包括：

13、在八链码序列中，将每个元素与相邻的下一个元素的差值的绝对值，作为每个元素的变化量；

14、将八链码序列中所有元素的所述变化量的平均值，作为目标闭合边缘线的第三噪声参数。

15、进一步地，所述获得目标闭合边缘线的轮廓真实度包括：

16、将目标闭合边缘线上的任意一个像素点作为目标像素点；

17、在以目标像素点为中心的预设窗口中，将属于所述内侧区域的像素点，作为预设窗口的内侧像素点，将属于所述外侧区域的像素点，作为预设窗口的外侧像素点；

18、将预设窗口中所有内侧像素点的灰度值的平均值，作为预设窗口的内侧整体灰度值，将预设窗口中所有外侧像素点的灰度值的平均值，作为预设窗口的外侧整体灰度值；将所述内侧整体灰度值和所述外侧整体灰度值的差值的绝对值，作为目标像素点的灰度差异值；

19、对目标闭合边缘线上的所有像素点的灰度差异值的整体水平进行分析，获得目标闭合边缘线的轮廓真实度。

20、进一步地，所述获得目标闭合边缘线的轮廓可能性包括：

21、对所述噪声可能性进行负相关映射，获得目标闭合边缘线的轮廓判断值；

22、对所述轮廓判断值和所述轮廓真实度进行综合后并进行归一化处理，获得目标闭合边缘线的轮廓可能性。

23、进一步地，所述基于所述轮廓可能性，从目标灰度图像的所有闭合边缘线中筛选出轮廓边缘线包括：

24、在目标灰度图像中，将所述轮廓可能性大于预设可能性阈值的闭合边缘线，作为轮廓边缘线。

25、进一步地，所述获得每个齿块零件的质量评估参数包括：

26、对目标灰度图像与标准齿块零件图像进行图像对齐处理，并获取目标灰度图像的轮廓边缘线上的重合像素点，所述重合像素点的位置与标准齿块零件图像的标准轮廓线上的像素点的位置相同；

27、对目标灰度图像的轮廓边缘线上的所有所述重合像素点的数量进行归一化处理，获得目标灰度图像对应的齿块零件的质量评估参数。

28、进一步地，所述基于所述质量评估参数，对每个齿块零件的生产质量进行评估包括：

29、若质量评估参数大于预设评估阈值，则块零件生产合格，否则，则齿块零件生产不合格。

30、进一步地，所述对目标灰度图像进行边缘检测，获得目标灰度图像中的多个闭合边缘线包括：

31、利用canny边缘检测算法，对目标灰度图像进行处理，获得目标灰度图像中的多个边缘线；

32、利用端点检测算法，对目标灰度图像的每个边缘线进行处理，获得每个边缘线的端点数量；

33、将端点数量等于数值1的边缘线，作为闭合边缘线。

34、本发明还提出了一种用于推土机齿块零件轮廓的视觉测量系统，所述系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现任意一项一种用于推土机齿块零件轮廓的视觉测量方法的步骤。

35、本发明具有如下有益效果：

36、本发明考虑到现有方法无法准确提取出齿块零件的轮廓线，降低对齿块零件生产质量评估的准确性，首先获取每个齿块零件的灰度图像，考虑到齿块零件表面存在明显的纹理，纹理边缘线通常是非闭合的，而齿块零件的轮廓边缘线是闭合的，因为首先提取出目标灰度图像中的闭合边缘线，消除表面纹理对轮廓线提取的干扰，考虑到目标灰度图像中较为集中的噪声现象也会形成闭合的边缘线，由于噪声对像素点灰度值的影响的随机性较强，导致由噪声影响而形成的闭合边缘线的光滑程度较差，并且其形状不规则程度较高，同时噪声集中影响的区域较小，由噪声影响而形成的闭合边缘线所围成的区域的面积较小，因此可通过噪声可能性反映目标闭合边缘线是由噪声影响而形成的可能性，后续可基于噪声可能性消除噪声对齿块轮廓提取的干扰，考虑到齿块零件与背景之间的灰度差异较大，导致齿块零件的轮廓内外两侧的像素点灰度值的差异较大，而由噪声影响形成的闭合边缘线内外两侧像素点灰度值的差异相对较小，因此可通过轮廓真实度反映目标闭合边缘线是齿块零件真实轮廓的可能性，进一步通过轮廓可能性准确提取出目标灰度图像中齿块零件的轮廓边缘线，并将轮廓边缘线与标准齿块零件图像的标准轮廓线进行对比，准确得到齿块零件的质量评估参数，从而提高对齿块零件生产质量评估的准确性。