1.一种飞机铆接墩头质量检测方法,其特征在于,包括以下步骤:A、通过图像处理并利用铆钉墩头边缘检测方法测量墩头面积,通过测定的墩头面积间接测量墩头凸起量;
B、通过图像处理并利用最小二乘法拟合圆原理,确定最小二乘圆的圆心,进而找到最长直径和最短直径确定对应圆度。
2.按照权利要求1所述的飞机铆接墩头质量检测方法,其特征在于:所述图像处理中的图像来源于手持设备对铆接完成的教学用板材进行拍照,其拍取照片视角平行于铆接板材件。
3.按照权利要求2所述的飞机铆接墩头质量检测方法,其特征在于:所述步骤A中,图像处理中通过一个标准面积的物品作为参照物来实现面积测量,图像拍摄过程中,将该物品与铆接样板一同拍摄完成。
4.按照权利要求1、2或3所述的飞机铆接墩头质量检测方法,其特征在于:在进行墩头面积测量和圆度测量之前,对每一个铆钉墩头图像边缘进行分割。
5.按照权利要求4所述的飞机铆接墩头质量检测方法,其特征在于:墩头图像分割过程中,首先采用目标检测的方法把铆接板材件上所有的圆全部分开,然后再单独对每个框里的图像进行分割处理,使每一个墩头区域分开独立从而实现后续的墩头面积测量和圆度检测。
6.按照权利要求1、2或4所述的飞机铆接墩头质量检测方法,其特征在于:所述铆钉墩头面积测量包括以下三个步骤:
(1)对铆钉墩头边缘图像预处理,具体方法为:首先用加权平均法对图像进行灰度处理,红、蓝、色的权重比例分别为0.3、0.11、0.59。
其次对图形进行去噪,针对铆钉铆接墩头图像采用中值滤波处理方法,主要过程包括:①获取图像大小、数据,将模板中心与图中某个像素位置重合;②循环读取模板中对应位置像素值的大小;③以这个像素位置为中心的多个窗口包括各点像素值将这些像素值按升序排列;④选取像素值的中间值;⑤在对应模板中心位置的像素值更新为中值;
(2)铆钉墩头图像边缘检测,具体方法为:①高斯模糊,通过高斯滤波对输入图像做卷积滤波,去除图像噪声影响;②通过一阶差分算子分别对两个方向上的梯度幅值G和梯度方向B进行计算;③运用梯度方向对梯度幅值进行非最大值抑制运算,对图像所有像素点进行运算,通过插值操作对像素点梯度方向上的两个相邻像素点间的梯度幅值进行计算,当前像素点的梯度幅值大于等于这两个值,判定该像素是图像的边缘,否则不是图像中的边缘点;④双阈值检测和边界跟踪,用两个阈值T1和T2,作用于非最大值抑制图像,分别得到边缘图像E1和E2,跟踪E1中的边缘,边缘达到端点时,在E2对应位置的8邻域内搜索边缘点与边缘E1相连。
(3)铆钉墩头的面积测量:
目标区域面积是区域的基本特性,图像中的区域A中,如果图像中单个像素的面积为a,那么铆钉墩头区域的面积S为:
根据区域像素统计结果,利用像素法测量原理得到铆钉墩头的面积其中:S头代表铆钉头面积,m1代表铆钉头图像区域的像素个数,S0代表参照物银币的面积,m0代表硬币图像区域的像素个数。
7.按照权利要求6所述的飞机铆接墩头质量检测方法,其特征在于:所述步骤B中最小二乘圆拟合的过程是利用提取圆轮廓的坐标值,确定圆心的位置与半径的过程。
8.按照权利要求7所述的飞机铆接墩头质量检测方法,其特征在于:所述最小二乘圆的圆心确定过程为:
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(1)设拟合圆的一般方程为:x+y+ax+by+c=0式中:a=‑2xc;b=‑2yc;
其中设铆钉墩头边缘轮廓上边缘点的集合为{(xi,yi),i∈1,2,...,n},拟合圆的圆心为O(xc,yc),半径为R,(2)拟合圆的轮廓与实际轮廓点之间的残差越小说明拟合效果越好,根据最小二乘逼近准则,误差的平方和最小,计算a,b,c的最小二乘值应满足误差函数:对函数求极值,可计算出a,b,c,进而求出最小二乘圆的圆心。
在最小二乘圆的圆心确定之后,根据拟合原理,采集二值图像轮廓上的点,计算出轮廓上某一像素点通过圆心到轮廓上像素另一点的距离,即可获取轮廓圆的直径信息序列;将所有的计算数据进行排列,找到最长直径Dmax和最短直径Dmin,平均直径Dave,则该圆轮廓的圆形偏离值δOOR为:
δOOR=(Dmax‑Dmin)/2对应圆度为: