[发明专利]一种六角螺母自动检测方法

权利要求书

1.一种六角螺母自动检测方法，包括如下步骤：

a)螺母区域初定位：对图像根据经验阈值进行二值化；对前景像素，进行连通域检测；找到面积最大的连通域；对该连通域的尺寸进行初步判断；根据连通域的位置，重新提取亮度图像；

b)中心圆孔定位：圆孔边界提取；圆孔边界点检测；圆形初步拟合；噪声过滤；圆形精确拟合；得到圆孔中心；

c)六角初步定位：利用圆孔中心坐标，以及六角到圆心的距离的经验值，设定ROI区域，用于初步定位六角位置；在连通区域的基础上，提取六角螺母外部轮廓；提取轮廓点；利用ROI区域，过滤掉位于圆环外部的轮廓点；在ROI区域内，分别得到六个距离圆心位置最远的角点；

d)六边精确检测：计算六角坐标与圆心连线的角度，按照逆时针方向，对角度从小到大进行排序，得到六角坐标的排序；根据六角的排序结果，依次对截取出六边的坐标点；重新检测六边的亚像素坐标；采用RANSAC方法，每次挑选两个边缘点，进行直线拟合；统计当前直线，位于直线周边的点的数目；挑选位于直线周边范围内的点的数目最多的那一组参数；利用所有在直线周边范围的点，重新计算直线参数；得到的就是直线的最终精确检测结果；

e)六角精确定位：计算当前角点对应的两侧边的直线方程；根据两条侧边的直线方程，计算交点；将该交点的坐标，作为精准的六角的位置；

f)参数计算和错误检测；

g)异常情况处理；

所述的步骤f)中的参数的种类包括六边的长度、六个角的夹角度数、三组对边的距离和平行度、三组对角的距离；所述参数的计算过程：

f1)、计算六角坐标与圆心连线的角度，按照逆时针方向，对角度从小到大进行排序，得到六角坐标的排序；

f2)、根据六角位置，一次计算相邻角点之间的距离值；

f3)、由六个角点，一次连线，得到六条边，分别计算六边的倾角，进而得到六个夹角的度数；

f4)、根据角点的序号，实现六条边的配对，形成三组对边；

f5)、一次遍历每一组对边上的点，计算对边的最小距离和平行度；

f6)、根据六个角点的序号，实现对角的配对，计算对角角点之间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种六角螺母自动检测方法，其特征在于：步骤b)中采用RANSAC方法过滤圆孔边界上的噪声点。

3.根据权利要求1或2所述的一种六角螺母自动检测方法，其特征在于：所述的RANSAC方法的步骤为：

b41)每次从轮廓点中，随机挑选出3个点，计算圆孔的半径和中心；

b42)根据半径和中心，统计位于圆周上的点的数目；

b43)步骤b41)和b42)重复多次，找到位于圆周上的点的数目最多的那组参数值，作为初步定位的结果；

b44)过滤掉不在圆周上的轮廓点。

4.根据权利要求1所述的一种六角螺母自动检测方法，其特征在于：步骤g)中异常情况包括螺母拍摄不全，只能看到局部，这种情况处理步骤为：

g31)提取螺母的轮廓点；

g32)逐个遍历轮廓点；

g33)检测轮廓点的x坐标和y坐标，是否等于图像的上下左右边界值；

g34)统计螺母轮廓上，位于图像边界的点的数目；

g35)如果位于图像边界的轮廓点的数目超过阈值，则需要预警，此时螺母拍摄不全。