(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210547953.4 (22)申请日 2022.05.18 (71)申请人 南京工业大 学 地址 210000 江苏省南京市浦珠南路3 0号 (72)发明人 陈捷　毕兴华　李帅康　张浩　 (74)专利代理 机构 北京卓岚智财知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11624 专利代理师 蒋真 (51)Int.Cl. G01N 21/84(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 21/13(2006.01) (54)发明名称 一种基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化 检测系统及检测方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于机器视觉的可转位 刀片刃口钝化检测系统及检测方法， 系统部分包 括视觉模块、 传送装置、 光源装置、 拨片装置， 该 方法首先通过工业相机获取标定块的背光源图 像， 再通过计算机软件进行图像处理及边缘检 测， 进行像素当量标定， 然后调整取景距离， 采集 刀片的正面环形光源图像， 通过计算机进行图像 处理、 检测钝化层边缘、 提取钝化层轮廓， 对所有 轮廓坐标求欧式距离， 将此最大值与最小值之差 作为钝化层公差， 拨片装置根据刀片公差是否合 格将其送入 对应区域。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114878570 A 2022.08.09 CN 114878570 A 1.一种基于 机器视觉的可转 位刀片刃口钝 化检测系统， 其特 征在于， 包括： 视觉模块： 工业相机， 显微镜头， 用于采集刀片图像； 传送装置： 传送带； 光源装置： 背光 源和环形光源， 用于使标定块和刀片轮廓明显， 是后续图像处理的关键因素； 拨片装置： 用 于将不合格刀片分入不 合格区域。 2.一种基于 机器视觉的可转 位刀片刃口钝 化检测方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1： 传送装置将标定块运送至相机取景区域， 触发视觉模块、 光源装置， 获取标定块 的图像； 步骤2： 计算机在接收到步骤1中相机采集的标定块图像后， 软件将进行图像预处理， 边 缘提取， 然后进行像素当量标定， 此算法及过程基于OpenCV开源库及Qt工具包开发： 步骤3： 利用标定块标定好像素当量后， 调整相机高度至与步骤1取景距离一致， 使用传 送装置将刀片送至相机取 景区域， 触发视 觉模块； 步骤4： 计算机在接收到步骤3中相机采集的刀片图像后， 软件将进行钝化层的图像预 处理， 检测边 缘， 提取轮廓， 此算法及过程基于OpenCV开源库及Qt工具包开发： 步骤5： 利用步骤4中提取的轮廓坐标计算 钝化层的公差； 步骤6： 在步骤5计算出钝化层公差后， 如果此刀片符合公差范围要求， 则传送装置将其 送入合格区域， 若超出 范围则拨片装置将其送入不 合格区域。 3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测方法， 其特征在于： 所述步骤1中， 所用的视觉模块是一个CMOS工业相机， 工业相机通过可调节的相机支架固 定， 调节相机高度， 使工件清晰的在取 景范围内； 其具体步骤 包括： S1.1： 打开传送装置开关， 标定块经 过电子感应元件下时， 电子感应元件被 触发； S1.2： 电子感应元件同时触发视 觉模块与光源 装置； S1.3： 标定块到取景区域时， 装有显微镜头的工业相机开始采集清晰的标定块轮廓图 像， 并将图像信号输入计算机 。 4.根据权利要求2所述的基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测方法， 其特征在于： 所述步骤2中， 其具体步骤 包括： S2.1： 由于图像大多数是高斯噪声， 因此进行高斯滤波， 对图片进行降噪处理， 使后面 边缘提取的效果更好， 高斯滤波的原理是针对每个像素点的值都进行自身值和领域值的加 权平均； S2.2： 采用Can ny边缘检测， 通过调整参数提取边 缘信息。 获得标定块的边 缘； S2.3： 将边 缘检测出来后， 计算像素当量。 5.根据权利要求2所述的基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测方法， 其特征在于： 所述步骤3中， 其具体步骤 包括： S3.1： 调整相机高度， 使刀片被传送至取景 区域时， 与步骤1中的相机取景距离一致， 传 送装置将刀片运送经 过电子感应元件下时， 电子感应元件被 触发； S3.2： 电子感应元件同时触发视 觉模块与光源 装置； S3.3： 刀片运至取景 区域时， 装有显微镜头的工业相机开始采集清晰的刀片图像， 并将 图像信号输入计算机； 6.根据权利要求2所述的基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测方法， 其特征在于： 所述步骤4中， 其具体步骤 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114878570 A 2S4.1： 进行双边滤波， 双边滤波相较于高斯滤波等可以较好的保留图像边缘信息， 双边 滤波在高斯滤波的基础上加了一个高斯方差 。 在双边滤波器中， 输出像素的值依赖 于邻域像素的值的加权组合， 权重系数ω(i,j,k,l)取决于 定义域核 和值域核 的乘积 双边滤波 同时考虑了空间域与值域的差别， 而高斯滤波只考虑了空间域， 均值滤波只 考虑了值 域差别； 因此采用双边滤波。 S4.2： 采用Canny边缘检测， 通过调整参数检测边缘信息； 获得可转位刀片钝化层的边 缘。 S4.3： 提取刀片钝 化层的轮廓， 利用OpenCV函数 得到钝化层的轮廓坐标。 7.根据权利要求2所述的基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测方法， 其特征在于： 所述步骤5中， 所述求公差方法为： 对每个轮廓点的坐标求其相邻轮廓点坐标的欧式距离， 对所有点进行计算后， 将最大值与最小值之差作为 钝化层的公差 。 8.根据权利要求2所述的基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测方法， 其特征在于： 所述步骤6中， 在计算机判断刀片钝化层公差是否在允许范围内后， 若合格， 传送装置将刀 片送入合格区， 若不 合格， 计算机将信号传给 拨片装置， 拨片装置将刀片拨入不 合格区域。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114878570 A 3