本發(fā)明涉及機械零件檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，尤其涉及一種適用于保持架正反面判別的保持架圖像閾值自適應方法。
背景技術(shù)：
保持架部分地包裹全部或部分滾動體，并隨之運動，用以隔離滾動體，引導滾動體并將其保持在軸承內(nèi)。對于汽車傳動裝置等具有較高轉(zhuǎn)速的設(shè)備上的保持架，對于尺寸精度的要求很高。保持架在生產(chǎn)過程中如果尺寸精度不達標，安裝在車輛上面就會導致保持架的過渡磨損，影響球籠使用壽命，或者行車安全等問題。本發(fā)明所提及的保持架是指經(jīng)過車削后形成的內(nèi)外表面均為球面，兩端為平面的金屬構(gòu)件，在現(xiàn)有的保持架加工技術(shù)中一般是由人工對保持架通過機械式的測量來判別正反面，然后保證進行下一道加工工序的時候，這些保持架能夠按照同一個方向進入加工設(shè)備中。在大批量的生產(chǎn)實際中，一方面，由于工作量大，勞動強度很高，人工判別可能會出現(xiàn)漏判或者判別失誤的情況，切保持架正反面相差不是很明顯，如果測量工具的精度不夠高，就不能準確的判別出保持架的正反面，也就是無法保證判別過的每一個保持架正反面的準確判別率。
專利申請?zhí)枮閏n2015102506173的中國發(fā)明公開了一種保持架正反面判別裝置，通過攝像頭拍攝保持架中心圓孔倒角的寬度，當攝像頭中心軸線與水平面呈45度夾角時，保持架中心圓孔的倒角面剛好與攝像頭垂直，此時攝像頭拍攝的倒角寬度即為實際寬度，根據(jù)此時拍攝到的倒角寬度與基準倒角寬度比較即可判斷保持架的正反面，判別效率高，減少了人工判別誤差大、判別效率低的問題。但是在實際的生產(chǎn)試驗中，我們發(fā)現(xiàn)該方案存在著如下問題：
1)由于保持架正反面特征的在于內(nèi)倒角的大小，必須由45度光源實現(xiàn)倒角圖像拍攝實現(xiàn)圖像處理；但是倒角拍攝對光源的要求較高，對于一些倒角比較小的保持架，拍攝的圖像圓環(huán)非常窄，很容易出現(xiàn)誤判的情況；
2)保持架在生產(chǎn)過程以及自動上料的過程中，會有很多的油污站在保持架的表面以及保持架的倒角處，從而導致拍攝出的圖像出現(xiàn)不清晰的狀況，嚴重的甚至會導致圓環(huán)圖像斷裂，從而導致圖像識別錯誤的情況；
3)由于設(shè)備應用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)時要求有著較低的成本，保持架通過氣缸及氣爪構(gòu)成的機械爪抓取放到攝像頭下面，同時一個機械手又要能夠適應盡可能多的不同直徑的保持架，因此容易導致保持架的定位精度低，保持架被抓取后可能出現(xiàn)角度偏轉(zhuǎn)導致光源反射強度不穩(wěn)定的情況，從而影響圖像的質(zhì)量；
4)保持架由于加工本身的原因可能使外圓和內(nèi)圓的圓心不完全重合，只取圓環(huán)中的一段進行識別的方法不能使用，必須對整個圖像進行識別；考慮到相機的成本因素，在實際生產(chǎn)過程中不可能采取分辨率很高的相機，因此也給圖像識別帶來了困難。
同時，由于整套系統(tǒng)對圖像識別的可靠性要求非常高，絕對不允許生產(chǎn)過程中出現(xiàn)誤判的情況，還必須減少可疑品的數(shù)量，因此該設(shè)備并不能很好的適應實際的生產(chǎn)過程。為此申請人設(shè)計出一種同時拍攝保持架端面與倒角的圖片并利用與運算判別保持架正反面的方法，但在實際試驗中發(fā)現(xiàn)所購買的led燈工作在橫流模式下，當電流發(fā)生變化時光的亮度也會發(fā)生變化，隨著led燈使用時間的加長，其溫度會產(chǎn)生變化，造成led燈的亮度發(fā)生變化，從而導致圖像發(fā)生變化，因此在圖像二值化處理的過程中容易出現(xiàn)錯誤導致圖像特征提取錯誤，比如led光亮度較強則圖像識別的圓環(huán)寬度較大，led光亮度較弱則會出現(xiàn)是別的圓環(huán)較小或者出現(xiàn)圓環(huán)表面斷裂，無法識別完整的整個圓環(huán)。常規(guī)的方法為通過直方圖自動確定閾值的方法，但該方法在實際使用中自動對圖像的邊緣進行識別，但其識別的邊緣不一定是實際所需要的邊緣，因此對邊緣的判定缺乏一個工件固有的特征作為依據(jù)，容易受圖片其它像素的干擾。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于解決上述的問題，提出了一種能夠避免誤判，防止其他項干擾，提高保持架正反面判別準確性的適用于保持架正反面判別的保持架圖像閾值自適應方法
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：一種適用于保持架正反面判別的保持架圖像閾值自適應方法，所進行的保持架正反面判別采用端面識別led燈提供照明，采用攝像頭進行拍攝，攝像頭設(shè)置在端面識別led燈的正上方，且攝像頭的軸心線與端面識別led燈的軸心線在同一條直線上；端面識別led燈包括環(huán)形的燈罩、設(shè)置在燈罩內(nèi)部的一圈環(huán)形的點光源、設(shè)置在燈罩底部的反光板以及設(shè)置在點光源外側(cè)并固定在燈罩上的濾光板，端面識別led燈直接垂直照射到保持架的端面上；
在進行保持架判斷時，不改變端面識別led燈的亮度，采用自適應閾值的方法，將攝像頭拍攝的圖像的閾值設(shè)定在允許的范圍內(nèi)變化，該閾值的變化范圍定義為標準閾值±7，標準閾值定義為自學習時候確定保持架標準件最適合的閾值，標記為t，則閾值允許的調(diào)整范圍為t-7、t-6、t-5、t-4、t-3、t-2、t-1、t、t+1、t+2、t+3、t+4、t+5、t+6和t+7共15個值，保持架圖像判斷時，先對保持架的端面進行拍攝，去閾值為t，然后對圖像進行判定，識別圖像外圓直徑，將識別的直徑和標準件在學習過程中記錄的標準外圓直徑進行比較，會出現(xiàn)如下結(jié)果：
a.如果識別的外圓直徑和標準外圓直徑間的偏差在一個設(shè)定的范圍內(nèi)則說明當前閾值合適，可以進行后面的判斷；
b.如果識別的外圓直徑小于標準外圓直徑，說明當前閾值偏高，則將當前閾值設(shè)置為t-4，然后進行第二次拍照并識別；
c.如果識別的外圓直徑大于標準外圓直徑，說明當前閾值偏低，則將當前閾值調(diào)整為t+4，然后進行第二次拍照并識別；
針對出現(xiàn)b和c的兩種情況，進行第二次拍照并進行識別，再將第二次識別的直徑和標準件在學習過程中記錄的標準外圓直徑進行比較，再次得出上述a、b、c三種結(jié)果，以此類推，直至識別的外圓直徑和標準外圓直徑間的偏差在一個設(shè)定的范圍內(nèi)則說明當前閾值合適；若識別的外圓直徑和標準外圓直徑間的偏差始終不在一個設(shè)定的范圍內(nèi)，則說明該圖像有問題，結(jié)束判斷，并將該保持架表示為可疑品待人工處理。
本發(fā)明的有益效果在于：
1、本發(fā)明采用自適應閾值的方法，將攝像頭拍攝的圖像的閾值設(shè)定在允許的范圍內(nèi)變化，對于同一個保持架端面最多只需要進行四次調(diào)整，就能夠?qū)崿F(xiàn)15個亮度等級的調(diào)整，以最短時間實現(xiàn)圖像判斷。
2、本發(fā)明利用攝像頭拍攝出圖片的自適應閾值的方法與標準圖片后進行對比，有效防止工件及工裝表面反光造成的圖像亮斑對特征識別的干擾，同時也有效降低圖像識別對光源的要求，以及減少光的散射對圖像質(zhì)量的影響，從而有效的防止誤判。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明：
本發(fā)明的一種適用于保持架正反面判別的保持架圖像閾值自適應方法，所進行的保持架正反面判別采用端面識別led燈提供照明，采用攝像頭進行拍攝，攝像頭設(shè)置在端面識別led燈的正上方，且攝像頭的軸心線與端面識別led燈的軸心線在同一條直線上；端面識別led燈包括環(huán)形的燈罩、設(shè)置在燈罩內(nèi)部的一圈環(huán)形的點光源、設(shè)置在燈罩底部的反光板以及設(shè)置在點光源外側(cè)并固定在燈罩上的濾光板，端面識別led燈直接垂直照射到保持架的端面上；
在進行保持架判斷時，不改變端面識別led燈的亮度，采用自適應閾值的方法，將攝像頭拍攝的圖像的閾值設(shè)定在允許的范圍內(nèi)變化，該閾值的變化范圍定義為標準閾值±7，標準閾值定義為自學習時候確定保持架標準件最適合的閾值，標記為t，則閾值允許的調(diào)整范圍為t-7、t-6、t-5、t-4、t-3、t-2、t-1、t、t+1、t+2、t+3、t+4、t+5、t+6和t+7共15個值，保持架圖像判斷時，先對保持架的端面進行拍攝，去閾值為t，然后對圖像進行判定，識別圖像外圓直徑，將識別的直徑和標準件在學習過程中記錄的標準外圓直徑進行比較，會出現(xiàn)如下結(jié)果：
a.如果識別的外圓直徑和標準外圓直徑間的偏差在一個設(shè)定的范圍內(nèi)則說明當前閾值合適，可以進行后面的判斷；
b.如果識別的外圓直徑小于標準外圓直徑，說明當前閾值偏高，則將當前閾值設(shè)置為t-4，然后進行第二次拍照并識別；
c.如果識別的外圓直徑大于標準外圓直徑，說明當前閾值偏低，則將當前閾值調(diào)整為t+4，然后進行第二次拍照并識別；
針對出現(xiàn)b和c的兩種情況，進行第二次拍照并進行識別，再將第二次識別的直徑和標準件在學習過程中記錄的標準外圓直徑進行比較，再次得出上述a、b、c三種結(jié)果，以此類推，直至識別的外圓直徑和標準外圓直徑間的偏差在一個設(shè)定的范圍內(nèi)則說明當前閾值合適；若識別的外圓直徑和標準外圓直徑間的偏差始終不在一個設(shè)定的范圍內(nèi)，則說明該圖像有問題，結(jié)束判斷，并將該保持架表示為可疑品待人工處理。
上述實施例只是本發(fā)明的較佳實施例，并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的技術(shù)方案，均應視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護范圍內(nèi)。