[发明专利]吻合器抵钉座检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种医用吻合器的检测装置及其检测方法，尤其是一种基于反射成像原理的带复杂形状金属抵钉座检测装置及其检测方法。

背景技术

医用消化道吻合器是目前新手术及微创手术常用的手术器械，包括推针座和底座两部分，若吻合不全，则会发生吻合口出血、狭窄及肠瘘等并发症，直接影响治疗效果，危及患者的生命健康。

影响吻合器手术质量的因素主要有推钉座是底座两部分。本实用新型主要实现对抵钉座的检测，即检测底座对应推钉座的两排击针槽的位置是否准确，两排击针槽是否能够准确对应缝针，其深度是否合格，能否使缝针达到固定的形变，只有抵钉座和推钉座有效吻合才能达到消化管道缝合的目的。

吻合器底座两排击针凹槽能够与相应缝针位置准确对应，其形状、尺寸、深度符合设计要求，才能有效吻合，达到消化管道缝合完整的目的。由于其检测的复杂性，目前还没有有效的检测手段，主要还依靠传统的感官检测，极不规范无法达到医疗器械的高精度质量要求，因此，实现金属底座的计算机视觉检测实现非接触式自动检测，能够提高检测精确性，可有效提高医疗器械产品质量，节省检测时间，降低生产成本，适应现代化生产的要求，对医疗器械产品高精度检测具有重要意义。

发明内容

本发明是要提供一种吻合器抵钉座检测装置及其检测方法，该装置及其检测方法能够有效地实现带复杂形状金属抵钉座的检测，利用低角度正面光反射成像检测金属表面特征，利用特征识别针槽位置，进行高精度测量，从而判断产品是否符合设计要求。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种吻合器抵钉座检测装置，包括照明装置，定位装置，由计算机，摄像机组成的图像采集和检测装置，摄像机包括CMOS图像传感器和镜头，并固定在相机架上；照明装置由环形光源灯和光源架组成，定位装置由立柱，升降机构，抵钉座定位夹具座，底座组成；其中，底座上面固定安装立柱，立柱上安装由手柄控制的升降机构，其上固定相机架，环形光源灯通过光源架固定在底座上，抵钉座定位夹具座固定在底座上，且摄像机镜头中心、环形光源灯中心、抵钉座定位夹具座中心、被测底座7中心在同一垂直线上；摄像机与计算机通过USB2.0通用串行总线接口连接。

环形光源灯为是基于反射成像原理的低角度正面投照的环形LED光源灯。

一种吻合器抵钉座检测方法，其特征在于，具体检测步骤如下：

(1)摄像机标定

将世界坐标系中三维空间点投影到二维图像中，利用标定板，确定摄像机内外参数，修正镜头的畸变；标定后得到目标物体在世界坐标系中用米制单位来表示的坐标，进而得到物体需要测量参数的实际尺寸；

(2)定位所要检测的环形目标区域

在原始图像中运用灰度分割粗略定位相关区域，再利用亚像素边缘检测和圆基元拟合算子自动检测出中心圆形区域，并返回圆心位置，利用面积特征和半径范围准确的定位所要检测的环形目标区域；

(3)获取凹槽区域并平滑区域边界

在兴趣带内实现凹槽的边缘提取，利用区域形态闭运算操作填充孔洞，并消除较结构元小的缺口，获得凹槽区域并平滑区域边界；

(4)获取凹槽区域的最小外接矩形的亚像素几何参数

对提取到的轮廓边界稍做膨胀，得到集中包含边缘变化的感兴趣区域，在此区域内用Canny算子提取到亚像素精度的边缘，用直线拟合边缘，并得到凹槽区域的最小外接矩形的亚像素几何参数；

(5)判断识别物体的面积和形状

通过使用区域任意方向最小外接矩形的长短轴、中心位置、方向特征对识别物体的面积和形状是否正确进行判断。

本发明的有益效果是：该装置及其检测方法能够有效地实现带复杂形状金属抵钉座的检测，利用低角度正面光反射成像检测金属表面特征，利用特征识别针槽位置，进行高精度测量，从而判断产品是否符合设计要求。因此，本发明实现金属底座的计算机视觉检测的非接触式自动检测，能够提高检测精确性，避免检测人员疲劳或精力不集中的情况下容易形成误判，可有效提高医疗器械产品质量，节省检测时间，降低生产成本，适应现代化生产的要求，对医疗器械产品高精度检测具有重要意义。

附图说明

图1是本发明的结构立体总装示意图；

图2是夹具立体示意图；

图3是抵钉座上表面待测特征示意图；

图4是系统检测流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的描述。