專利名稱：手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法
手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法技術(shù)領(lǐng)域 .
本發(fā)明涉及自動(dòng)檢測(cè)裝置，特別涉及一種手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
手術(shù)刀柄和可拆卸刀片之間需要具備良好的配合性和互換性，因此刀片的配合尺寸檢測(cè)在手術(shù)刀片質(zhì)量控制中是一個(gè)應(yīng)用十分普遍且有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的問(wèn)題。目前，國(guó)內(nèi)的手術(shù)刀片生產(chǎn)企業(yè)主要采取人工測(cè)量方法，如借助萬(wàn)能工具顯微鏡、光柵尺、角度量規(guī)等工具進(jìn)行手術(shù)刀片的尺寸檢測(cè)。這種傳統(tǒng)的人工視覺(jué)檢測(cè)耗時(shí)、勞動(dòng)密集及效率低，且人為誤差不可避免。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)在測(cè)量方法還維持在人工狀態(tài)，存在誤差和效率低的問(wèn)題，提出了一種手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，該裝置和方
法能夠有效地檢測(cè)手術(shù)刀片的如圖1所示的a、 b、 bi、 L、 L2等各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)，以此快速準(zhǔn)確的檢測(cè)產(chǎn)品是否符合設(shè)計(jì)要求，并且具有高精度、速度快、無(wú)接觸的特點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案為 一種手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、檢測(cè)平臺(tái)，其特征在于，還包括光源燈、升降臺(tái)、攝像機(jī)固定裝置、標(biāo)定量塊；所述攝像機(jī)由CMOS圖像傳感器和CMOS攝像頭組成；所述攝像機(jī)固定裝置包括攝像機(jī)架、導(dǎo)軌滑塊、立柱導(dǎo)軌、導(dǎo)軌底座，檢測(cè)平臺(tái)上面通過(guò)導(dǎo)軌底座固定連接立柱導(dǎo)軌，立柱導(dǎo)軌的斜齒槽連接固定導(dǎo)軌滑塊，導(dǎo)軌滑塊前面固定連接攝像機(jī)架，攝像機(jī)架上面固定攝像機(jī)；檢測(cè)平臺(tái)上，攝像機(jī)下方固定升降臺(tái)；攝像機(jī)正下方平臺(tái)上放置光源燈，攝像機(jī)鏡頭中心、升降臺(tái)中心、標(biāo)定量塊以及刀片的中心在同一垂直線上；所述攝像機(jī)與計(jì)算機(jī)通過(guò)USB2. 0通用串行總線接口連接。
所述CMOS圖像傳感器的最高分辨率為2048*1536 ，像素尺寸為3.2戸*3.2戶，光學(xué)尺寸為l/2inch，信噪比〉42dB，動(dòng)態(tài)范圍〉60dB，敏感度在550nm的光源下為lV/lux-sec。
所述CMOS攝像頭的光學(xué)鏡頭的焦距為55mm，圖像最大尺寸8.8,*6.6mm，光圈F2.8-F32C，焦點(diǎn)0. 14m-Inf，工作距離140腿-Inf，光學(xué)放大率0.5x。
所述光源燈為L(zhǎng)ED高亮度背面光源。
一種手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)方法，手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置，具體檢測(cè)方法步驟如下
(一) 圖像采集CMOS傳感器采集原始圖像，并將原始圖像進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算，即先腐蝕再膨脹，以消除噪聲點(diǎn)；
(二) 系統(tǒng)標(biāo)定使用標(biāo)定量塊進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定，得出每像素代表的實(shí)際寬度；
(三) 基于形狀的模板匹配利用基于形狀的模板匹配方法定位檢測(cè)項(xiàng)目的測(cè)量域及邊緣提取域；
A.創(chuàng)建模板
1) 選取模板區(qū)域用圖像中刀片的內(nèi)輪廓作為模板，用鼠標(biāo)選取創(chuàng)建該模
板所需的區(qū)域，該區(qū)域應(yīng)僅包含模板輪廓；
2) 滯后閾值法圖像中重要邊緣都是連續(xù)的曲線，滯后閾值法的高閾值標(biāo)識(shí)出比較確信的真實(shí)邊緣，結(jié)合低閾值從真實(shí)邊緣開(kāi)始在圖像中跟蹤整個(gè)的
邊緣；
3) 分層匹配對(duì)圖像進(jìn)行下采樣，得到較低分辨率的圖像，然后在該圖像上進(jìn)行匹配搜索，按比例篩選出可供下一級(jí)圖像進(jìn)行匹配的候選點(diǎn)，并最終在原圖分辨率上找到最佳匹配點(diǎn)。應(yīng)注意，設(shè)定最下一級(jí)圖像中的模板應(yīng)包含至少15個(gè)像素；
4) 參考原點(diǎn)設(shè)置模板區(qū)域的中心為參考原點(diǎn)，取得參考原點(diǎn)坐標(biāo)；
5) 設(shè)定區(qū)域根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目的需要，在原始圖像中設(shè)定測(cè)量域及邊緣提取域。尺寸檢測(cè)項(xiàng)需要設(shè)定能夠覆蓋尺寸邊界的矩陣測(cè)量域；角度檢測(cè)項(xiàng)需要設(shè)定能夠覆蓋部分角度邊緣的邊緣提取域；
C.模板匹配
1) 模板匹配利用分層匹配得到的最下一級(jí)模板對(duì)檢測(cè)圖像進(jìn)行模板匹配；
2) 參考原點(diǎn)根據(jù)匹配的結(jié)果得到該圖像中的參考原點(diǎn)位置；
3) 旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)匹配的結(jié)果得到匹配后模板旋轉(zhuǎn)的角度；
4) 變換矩陣根據(jù)原始圖像和檢測(cè)圖像的參考原點(diǎn)坐標(biāo)，以及旋轉(zhuǎn)角度求得剛性變換系數(shù)矩陣；
5) 區(qū)域變換利用變換系數(shù)矩陣將原始圖像中測(cè)量域及邊緣提取域的位置變換到檢測(cè)圖像；
(四)亞像素邊緣檢測(cè)A.粗定位
選用滿足Carmy準(zhǔn)則且能以遞歸方式實(shí)現(xiàn)的最理想邊緣濾波器Deriche邊緣濾波器
《(x) = -2a sin("x)e一"卜'
其中，x是輸入信號(hào)，a是平滑系數(shù)，對(duì)Deriche邊緣濾波器而言則是"越小對(duì)應(yīng)的平滑程度越大。B.精定位
采用擬合拋物線求最大值的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)邊緣點(diǎn)的亞像素精度提取。首先檢測(cè)出邊緣幅度的局部最大區(qū)域，然后在最大值附近找到三個(gè)點(diǎn)，通過(guò)此三個(gè)點(diǎn)來(lái)擬合一條拋物線。此拋物線的最大值就是亞像素精度的邊緣位置。
本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制，CMOS攝像機(jī)由軟件驅(qū)動(dòng)控制，通過(guò)系統(tǒng)初始化及實(shí)時(shí)顯示模塊觀察手術(shù)刀片的圖像；針對(duì)尺寸測(cè)量的需要，每次測(cè)量之前先進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定；對(duì)圖像進(jìn)行去噪聲等預(yù)處理；再運(yùn)用模板匹配技術(shù)以及編寫(xiě)軟件界面，檢測(cè)結(jié)果可通過(guò)顯示器直觀顯示。
圖1是手術(shù)刀片的主視圖2是本發(fā)明手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置立體示意圖；圖4是手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置升降臺(tái)立體示意圖；圖5是本發(fā)明手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)方法的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，包括計(jì)算機(jī)1，攝像機(jī)2、光源燈3、升降臺(tái)4、檢測(cè)平臺(tái)5、攝像機(jī)固定裝置6、標(biāo)定量塊。攝像機(jī)2由CMOS圖像傳感器和CMOS攝像頭組成。
如圖3所示，攝像機(jī)固定裝置6包括攝像機(jī)架7、導(dǎo)軌滑塊8、立柱導(dǎo)軌9、導(dǎo)軌底座IO，檢測(cè)平臺(tái)5上面通過(guò)導(dǎo)軌底座10連接斜齒立柱導(dǎo)軌9，立柱導(dǎo)軌9的斜齒槽連接固定導(dǎo)軌滑塊8，導(dǎo)軌滑塊8前面固定連接攝像機(jī)架7，攝像機(jī)架7固定攝像機(jī)2，攝像機(jī)2正下方平臺(tái)5上放置光源燈3，攝像機(jī)2鏡頭中心、升降臺(tái)4中心、標(biāo)定量塊以及刀片的中心在同一垂直線上；所述攝像機(jī)2與計(jì)算機(jī)1通過(guò)USB2.0通用串行總線接口連接；所述計(jì)算機(jī)1操作系統(tǒng)為WindowsXP+SP2，所用軟件為基于Visual C++ 6.0自行開(kāi)發(fā)的檢測(cè)軟件。
本裝置采用CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)感光器件構(gòu)成的攝像機(jī)2采集圖像，自行設(shè)計(jì)了統(tǒng)一、簡(jiǎn)潔的光路和配合各類型的被測(cè)物的機(jī)械裝置，運(yùn)用多種數(shù)字圖像處理方法和特征識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)。
(1) CMOS圖像傳感器與周邊電路的整合性高，體積較小，電源消耗量較低，傳輸速度可以較快。采用的高分辨率數(shù)字?jǐn)z像機(jī)2己經(jīng)完成了 ADC、采集卡、控制芯片及電路的整合，體積小，重量輕，攜帶方便，并且和計(jì)算機(jī)1的接口采用USB2. 0通用串行總線接口，傳輸速度高達(dá)480Mb/s，適合高速、實(shí)時(shí)的設(shè)計(jì)要求。
為了讓檢測(cè)達(dá)到高精度，應(yīng)盡量提高所攝取圖像的分辨率，并且避免圖像邊緣畸變，這些要求決定了光學(xué)器件的參數(shù)。所選光學(xué)元件的主要參數(shù)如下表..CMOS圖像傳感器參數(shù)最高分辨率像素尺寸光學(xué)尺寸信噪比動(dòng)態(tài)范圍敏感度
2048*15363.2戸*3.2戶1/2 inch (8.9mm)>42dB60dBIV 550nm/lux/s
光學(xué)鏡頭參數(shù)焦距圖像最大尺寸光圈焦點(diǎn)工作距離光學(xué)放大率
55mm8.8mm*6.6mmF2.8-F32C 手動(dòng)0.14m陽(yáng)Inf 手動(dòng)140mm-Inf0.5x
(2) 專業(yè)的LED紅光背面照明光源，發(fā)射強(qiáng)度均勻的平行光線。手術(shù)器械使用部位為金屬實(shí)體，光線從底部照射手術(shù)器械使用部位可使攝像機(jī)獲取具有清晰分明邊緣的圖像。
(3) 機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)目的主要為攝像頭和被測(cè)元件提供一個(gè)穩(wěn)定良好的工作環(huán)境，以便準(zhǔn)確定位和圖像的采集。如圖5所示，以光源燈3的中心為工作中心，保證攝像機(jī)2鏡頭中心、升降臺(tái)4中心、標(biāo)定量塊以及刀片的中心在同一垂直線上，工作平面選擇刀片上表面所在的平面。利用升降臺(tái)4和導(dǎo)軌滑塊8實(shí)現(xiàn)了工作距離的調(diào)節(jié)。
(4) 檢測(cè)的工作流程如圖6所示，如下
初始化設(shè)備(內(nèi)存清零、攝像頭內(nèi)部參數(shù)還原為原始狀態(tài)等)；采集圖像至內(nèi)存(實(shí)時(shí)和單幀采集、停止、讀取、存儲(chǔ))；系統(tǒng)標(biāo)定(標(biāo)定圖像中每像素代表的實(shí)際寬度)；圖像處理(使用腐蝕和膨脹等運(yùn)算)；模板匹配(基于形狀的模板匹配，得到變換后的測(cè)量域)；測(cè)量尺寸(亞像素邊緣檢
系統(tǒng)軟件的運(yùn)行環(huán)境是2GB內(nèi)存、250GB硬盤(pán)的酷睿2四核Q6600戴爾計(jì)算機(jī)，操作系統(tǒng)為WindowsXP+SP2中文版，采用Visual C++ 6. 0編制軟件。該系統(tǒng)軟件能夠設(shè)置和實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)攝像頭的多個(gè)參數(shù)(分辨率、圖像窗
10口、曝光、增益、白平衡、Gamma校正等)，使圖像采集質(zhì)量達(dá)到最佳，從獲得的數(shù)字圖像中提取特征；該系統(tǒng)軟件亦能使用公制量塊進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)距，測(cè)距誤差不超過(guò)士0.01mm;從而實(shí)現(xiàn)高正確率、高精度的檢測(cè)，功能完善、運(yùn)行可靠、界面友好、使用方便。(5)關(guān)鍵技術(shù) 一 數(shù)字圖像處理技術(shù)本裝置從計(jì)算機(jī)視覺(jué)的角度提出了一種基于圖像處理技術(shù)的手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)的方法。具體的流程如下
(一) CMOS傳感器采集原始圖像，并將原始圖像進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算，即先腐蝕再膨脹，以消除大部分噪聲點(diǎn)；
(二) 使用標(biāo)定量塊進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定，得出每像素代表的實(shí)際寬度；
(三) 利用基于形狀的模板匹配方法定位檢測(cè)項(xiàng)目的測(cè)量域及邊緣提取域(1)創(chuàng)建模板
1) 用圖像中刀片的內(nèi)輪廓作為模板，用鼠標(biāo)選取創(chuàng)建該模板所需的區(qū)域，該區(qū)域應(yīng)僅包含模板輪廓。
2) 利用滯后閾值法提取內(nèi)輪廓邊緣。圖像中重要邊緣都是連續(xù)的曲線，滯后閾值法的高閾值標(biāo)識(shí)出比較確信的真實(shí)邊緣，結(jié)合低閾值從這真實(shí)邊緣開(kāi)始在圖像中跟蹤整個(gè)的邊緣。
3) 利用分層匹配對(duì)圖像進(jìn)行下采樣，得到較低分辨率的圖像，然后在該圖像上進(jìn)行匹配搜索，按比例篩選出可供下一級(jí)圖像進(jìn)行匹配的候選點(diǎn)，并最終在原圖分辨率上找到最佳匹配點(diǎn)。應(yīng)注意，設(shè)定最下一級(jí)圖像中的模板應(yīng)包含至少15個(gè)像素。
4) 設(shè)置模板區(qū)域的中心為參考原點(diǎn)，取得參考原點(diǎn)坐標(biāo)。5)根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目的需要，在原始圖像中設(shè)定測(cè)量域及邊緣提取域。尺寸檢測(cè)項(xiàng)需要設(shè)定能夠覆蓋尺寸邊界的矩陣測(cè)量域；角度檢測(cè)項(xiàng)需要設(shè)定能夠覆蓋部分角度邊緣的邊緣提取域。(2)模板匹配
1) 利用分層匹配得到的最下一級(jí)模板對(duì)檢測(cè)圖像進(jìn)行模板匹配。
2) 根據(jù)匹配的結(jié)果取得該圖像中的參考原點(diǎn)坐標(biāo)。
3) 根據(jù)匹配的結(jié)果取得匹配后模板旋轉(zhuǎn)的角度。
4) 根據(jù)原始圖像和檢測(cè)圖像的參考原點(diǎn)坐標(biāo)，以及旋轉(zhuǎn)角度求得剛性變換系數(shù)矩陣。
5) 利用變換系數(shù)矩陣將原始圖像中測(cè)量域及邊緣提取域的位置變換到檢測(cè)圖像。
(四)亞像素邊緣檢測(cè)
(1) 粗定位
選用滿足Caimy準(zhǔn)則且能以遞歸方式實(shí)現(xiàn)的最理想邊緣濾波器Deriche邊緣濾波器
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其中，x是輸入信號(hào)，ci是平滑系數(shù)，對(duì)Deriche邊緣濾波器而言則是"越小對(duì)應(yīng)的平滑程度越大。
(2) 精定位
采用擬合拋物線求最大值的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)邊緣點(diǎn)的亞像素精度提取。首先檢測(cè)出邊緣幅度的局部最大區(qū)域，然后在最大值附近找到三個(gè)點(diǎn)，通過(guò)此三個(gè)點(diǎn)來(lái)擬合一條拋物線。此拋物線的最大值就是亞像素精度的邊緣位置。
目前，國(guó)內(nèi)的手術(shù)刀片生產(chǎn)企業(yè)主要采取人工測(cè)量方法，如借助萬(wàn)能工具顯微鏡、光柵尺、角度量規(guī)等工具進(jìn)行手術(shù)刀片配合尺寸檢測(cè)。這種傳統(tǒng)的人工視覺(jué)檢測(cè)耗時(shí)、勞動(dòng)密集及效率低，且人為誤差不可避免。
根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境，圖像分辨率為2048*1536，正常采集速度，選取最佳的曝光條件和增益系數(shù)，白平衡調(diào)節(jié)采用試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值的條件下，對(duì)手術(shù)器械使用部位進(jìn)行在線檢測(cè)，準(zhǔn)確率達(dá)90%，平均時(shí)間936ms，效果良好。
權(quán)利要求
1.一種手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括計(jì)算機(jī)(1)，攝像機(jī)(2)，檢測(cè)平臺(tái)(5)，其特征在于，還包括光源燈(3)、升降臺(tái)(4)、攝像機(jī)固定裝置(6)、標(biāo)定量塊；所述攝像機(jī)(2)由CMOS圖像傳感器和CMOS攝像頭組成；所述攝像機(jī)固定裝置(6)包括攝像機(jī)架(7)、導(dǎo)軌滑塊(8)、立柱導(dǎo)軌(9)、導(dǎo)軌底座(10)，檢測(cè)平臺(tái)(5)上面通過(guò)導(dǎo)軌底座(10)固定連接立柱導(dǎo)軌(9)，立柱導(dǎo)軌(9)的斜齒槽連接固定導(dǎo)軌滑塊(8)，導(dǎo)軌滑塊(8)前面固定連接攝像機(jī)架(7)，攝像機(jī)架(7)上面固定攝像機(jī)(2)；檢測(cè)平臺(tái)(5)上，攝像機(jī)(2)下方固定升降臺(tái)(4)；攝像機(jī)(2)正下方平臺(tái)(5)上放置光源燈(3)，攝像機(jī)(2)鏡頭中心、升降臺(tái)(4)中心、標(biāo)定量塊以及刀片的中心在同一垂直線上；所述攝像機(jī)(2)與計(jì)算機(jī)(1)通過(guò)USB2.0通用串行總線接口連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所 述CM0S圖像傳感器的最高分辨率為2048W536,像素尺寸為3. 2〃w*3. 2/^ ， 光學(xué)尺寸為1/2英寸，信噪比〉42dB，動(dòng)態(tài)范圍〉60dB，敏感度在550nm的光 源下為1V/Iux-sec。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述CMOS攝像頭的光學(xué)鏡頭的焦距為55mm，圖像最大尺寸8. 8腿*6, 6咖， 光圈F2.8-F32C，焦點(diǎn)0. 14m-Inf，工作距離140mm-Inf，光學(xué)放大率 0. 5x。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述光源燈(5)為L(zhǎng)ED高亮度背面光源。
5. —種手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)方法，手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置，具體檢測(cè)方法步驟如下(一) 圖像采集CMOS傳感器采集原始圖像，并將原始圖像進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算， 即先腐蝕再膨脹，以消除噪聲點(diǎn)；(二) 系統(tǒng)標(biāo)定使用標(biāo)定量塊進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定，得出每個(gè)像素代表的實(shí)際寬度；(三) 基于形狀的模板匹配利用基于形狀的模板匹配方法定位檢測(cè)項(xiàng)目的 測(cè)量域及邊緣提取域；A, 創(chuàng)建模板-1) 選取模板區(qū)域用圖像中刀片的內(nèi)輪廓作為模板，用鼠標(biāo)選取創(chuàng)建該模 板所需的區(qū)域，該區(qū)域應(yīng)僅包含模板輪廓；2) 滯后閾值法圖像中重要邊緣都是連續(xù)的曲線，滯后閾值法的高閾值標(biāo)識(shí)出比較確信的真實(shí)邊緣，結(jié)合低閾值從真實(shí)邊緣開(kāi)始在圖像中跟蹤整個(gè)的邊緣；3) 分層匹配對(duì)圖像進(jìn)行下采樣，得到較低分辨率的圖像，然后在該圖像 上進(jìn)行匹配搜索，按比例篩選出可供下一級(jí)圖像進(jìn)行匹配的候選點(diǎn)，并最終 在原圖分辨率上找到最佳匹配點(diǎn)。應(yīng)注意，設(shè)定最下一級(jí)圖像中的模板應(yīng)包 含至少15個(gè)像素；4) 參考原點(diǎn)設(shè)置模板區(qū)域的中心為參考原點(diǎn)，取得參考原點(diǎn)坐標(biāo)；5) 設(shè)定區(qū)域根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目的需要，在原始圖像中設(shè)定測(cè)量域及邊緣提取域。尺寸檢測(cè)項(xiàng)需要設(shè)定能夠覆蓋尺寸邊界的矩陣測(cè)量域；角度檢測(cè)項(xiàng)需要 設(shè)定能夠覆蓋部分角度邊緣的邊緣提取域；B. 模板匹配1) 模板匹配利用分層匹配得到的最下一級(jí)模板對(duì)檢測(cè)圖像進(jìn)行模板匹 配；2) 參考原點(diǎn)根據(jù)匹配的結(jié)果得到該圖像中的參考原點(diǎn)位置；3) 旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)匹配的結(jié)果得到匹配后模板旋轉(zhuǎn)的角度；4) 變換矩陣根據(jù)原始圖像和檢測(cè)圖像的參考原點(diǎn)坐標(biāo)，以及旋轉(zhuǎn)角度求 得剛性變換系數(shù)矩陣；5) 區(qū)域變換利用變換系數(shù)矩陣將原始圖像中測(cè)量域及邊緣提取域的位置 變換到檢測(cè)圖像；(四)亞像素邊緣檢測(cè) A.粗定位選用滿足Canny準(zhǔn)則且能以遞歸方式實(shí)現(xiàn)的最理想邊緣濾波器Deriche邊緣 濾波器<formula>formula see original document page 4</formula>其中，x是輸入信號(hào)，a是平滑系數(shù)，對(duì)Deriche邊緣濾波器而言則是 "越小對(duì)應(yīng)的平滑程度越大。 B.精定位采用擬合拋物線求最大值的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)邊緣點(diǎn)的亞像素精度提取。首先檢 測(cè)出邊緣幅度的局部最大區(qū)域，然后在最大值附近找到三個(gè)點(diǎn)，通過(guò)此三個(gè) 點(diǎn)來(lái)擬合一條拋物線。此拋物線的最大值就是亞像素精度的邊緣位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手術(shù)刀片配合尺寸自動(dòng)檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，攝像機(jī)由CMOS圖像傳感器和CMOS攝像頭組成，檢測(cè)平臺(tái)上面通過(guò)導(dǎo)軌底座固定連接斜齒立柱導(dǎo)軌，立柱導(dǎo)軌的斜齒槽連接固定導(dǎo)軌滑塊，導(dǎo)軌滑塊前面固定連接攝像機(jī)架，攝像機(jī)架上面固定攝像機(jī)；攝像機(jī)下面固定升降臺(tái)；攝像機(jī)正下方平臺(tái)上放置光源燈，攝像機(jī)鏡頭中心、升降臺(tái)中心、標(biāo)定量塊以及刀片的中心在同一垂直線上；攝像機(jī)與計(jì)算機(jī)通過(guò)USB2.0通用串行總線接口連接。該裝置和方法能夠有效地檢測(cè)手術(shù)刀片的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)，以此快速準(zhǔn)確的檢測(cè)產(chǎn)品是否符合設(shè)計(jì)要求，并且具有高精度、速度快、無(wú)接觸的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01B11/26GK101561249SQ20091005146
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者余傳意, 穎 周, 尹勛超, 朋 張, 張敏燕, 李彥婷, 王殊軼, 展 蘇 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)