平行移动叠加角度偏转同步算法的制作方法

本发明涉及机械加工，更具体地说，本发明涉及平行移动叠加角度偏转同步算法。

背景技术：

1、工件在进行加工时，工件的放置、检测和加工设备对工件的处置，均需要工件移动的精准，工件在加工设备内的位置较为灵活，因此可能出现在多种位置，工件在放置和移动过程中可能出现偏移，若是无法精准判断工件在移动后的位置和偏移程度，容易导致工件后续的加工检测无法顺利进行，或加工过程误差较大，因此研究一种平行移动叠加角度偏转同步算法具有重要意义。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了平行移动叠加角度偏转同步算法，本发明所要解决的技术问题是：工件在加工设备内的位置较为灵活，因此可能出现在多种位置，工件在放置和移动过程中可能出现偏移，若是无法精准判断工件在移动后的位置和偏移程度，容易导致工件后续的加工检测无法顺利进行，或加工过程误差较大的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：平行移动叠加角度偏转同步算法，包括：

3、获取需要角度检测的图像信息；

4、图像灰度化处理，采用脱色算法对原始图像进行灰度化处理；

5、图像增强处理，采用中值滤波方式，把数字图像中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围的像素值接近真实值，消除孤立的噪声点；

6、图像的线性灰度变换处理，线性灰度变换采用分段线性法进行；

7、图像二值化处理，二值化处理将图像上像素点的灰度值设为0或255，即将图像呈现出明显的黑和白的视觉效果，采用最大类间方差法；

8、边缘检测算法，采用计算机对图像进行分析和处理，使用canny边缘检测法进行边缘检测；

9、最小二乘法线性拟合。

10、作为本发明的进一步方案：所述中值滤波方式中，二维中值滤波输出为：g(x,y)＝med{f(x-k,y-l),(k,l∈w)}，其中f(x,y)，g(x,y)分别为原始图像和处理后的图像灰度值，w为二维模板，通常为2*2，3*3，5*5区域。

11、作为本发明的进一步方案：所述图像变换采用的三段性变换法为：

12、

13、其中，a，b，e为原始图像划定的灰度值；c，d，f为对应的扩展或压缩后的图像灰度值。

14、作为本发明的进一步方案：所述推向的二值化处理采用的最大类间方差法，

15、设一幅图的灰度值为0～m-1级，其中m为256；灰度值为i的像素数为ni，用k将其分成两组；c0＝{0～k-1}和c1＝{k～m-1}，各组产生的概率分别为：

16、

17、

18、其中：pi为各灰度值的概率，c0，c1类像素的平均值分别为：

19、

20、

21、最大类间方差为：

22、σ2(k)＝ω0(u-u0)2+ω1(u-u1)2，其中u为整体图像的灰度平均值；

23、令k从1～m-1变化，计算出不同k值下的σ2(k)值，令σ2(k)产生最大值的k就是所需的阈值。

24、作为本发明的进一步方案：最小二乘法是将一组符合y＝p＝qx关系的测量数据，用数学计算的方法求出最佳的p和q；

25、根据此算法编写处拟合直线的程序来求得所需要的直线斜率。

26、作为本发明的进一步方案：脱色算法的步骤如下，首先定义一个映射函数：

27、

28、其中，cr,cg,cb是输入图像的rgb三通道值，f表示图像的灰度值，mi是幂级数的组合，取b1+b2+b3＝2，对应9项mi分别为：cr,cg,cb,crg,crb,cgb,，与之对应的9项ωi是待优化的参数，其次构造能量函数：

29、

30、其中，gx和gy分别表示像素点x和y的灰度值，δxy为像素x与像素y的颜色对比度，在cielab空间上可表示为：

31、

32、在式中，像素x和像素y的灰度值差异遵循δxy的高斯分布，因此求解最大化：

33、其中像素对p中的像素对x和y的灰度差表示为δgx,y＝gx-gy，σ是一个可控参数，通过弱色彩约束，规定δxy的符号为“+”或“-”，根据双峰模型构造出能量函数：

34、

35、最小化能量函数，求出ωi的值，最终求出灰度图像。

36、本发明的有益效果在于：

37、本发明利用对图像的分析，对推向进行增强、阈值分割和边缘检测方式对图像进行预处理，最后利用最小二乘法线性拟合远离对提取的边界进行直线拟合得到泄漏，进而判断出图像中工件的偏转角度，且采用脱色算法，可使的灰度化处理后图像的对比度保存效果更佳，最大程度的保留原彩色图像的色彩对比度，可更为充分精准的判断工件的位置和角度，便于后续对工件的位置进行补偿或校正，便于后续对工件的加工和检测过程精准顺利进行。

技术特征：

1.平行移动叠加角度偏转同步算法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的平行移动叠加角度偏转同步算法，其特征在于：所述中值滤波方式中，二维中值滤波输出为：g(x,y)＝med{f(x-k,y-l),(k,l∈w)}，其中f(x,y)，g(x,y)分别为原始图像和处理后的图像灰度值，w为二维模板，通常为2*2，3*3，5*5区域。

3.根据权利要求1所述的平行移动叠加角度偏转同步算法，其特征在于：所述图像变换采用的三段性变换法为：

4.根据权利要求1所述的平行移动叠加角度偏转同步算法，其特征在于：所述推向的二值化处理采用的最大类间方差法，

5.根据权利要求1所述的平行移动叠加角度偏转同步算法，其特征在于：最小二乘法是将一组符合y＝p＝qx关系的测量数据，用数学计算的方法求出最佳的p和q；

6.根据权利要求1所述的平行移动叠加角度偏转同步算法，其特征在于：脱色算法的步骤如下，首先定义一个映射函数：

技术总结
本发明公开了平行移动叠加角度偏转同步算法，具体涉及机械加工技术领域，包括：获取需要角度检测的图像信息；图像灰度化处理，采用脱色算法对原始图像进行灰度化处理。本发明利用对图像的分析，对推向进行增强、阈值分割和边缘检测方式对图像进行预处理，最后利用最小二乘法线性拟合远离对提取的边界进行直线拟合得到泄漏，进而判断出图像中工件的偏转角度，且采用脱色算法，可使的灰度化处理后图像的对比度保存效果更佳，最大程度的保留原彩色图像的色彩对比度，可更为充分精准的判断工件的位置和角度，便于后续对工件的位置进行补偿或校正，便于后续对工件的加工和检测过程精准顺利进行。

技术研发人员：李振宇,彭文飞,周雨,申志,徐柱
受保护的技术使用者：武汉威士登自动化控制技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13