一文学会，胶位偏移、缺胶、断胶、溢胶检测

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检测任务

点胶检查检测以下缺陷：
1.缺少粘合胶的部分（断胶）
2.粘合剂过多或过少的部分（溢胶、缺胶）
3.粘合胶离其预定位置太远（点胶偏移）

halcon对应示例程序：
apply_bead_inspection_model.hdev

效果图示：

检测思路

示例程序的图像处理思路：

1.使用halcon的可变形模板匹配，将检测物品转正，方便检测
这里我们用的较少，因为我们平时在做点胶检测的时候，用普通的模板匹配，还有普通的2D仿射变换就可以保证图像的一致性。

2.定义粘合胶条的参考路径，以及胶条的宽度，还有误差容忍值
注意，这里halcon的官方例程是给了一个轨迹的点集，我们在实际的检测中，可以使用CAD图纸导入或者手绘路径，完成此步骤。关于CAD图纸导入halcon我会出一期教学博客，写完了把链接贴上来。

3. 利用算子create_bead_inspection_model 创建点胶轨迹模型
创建点胶轨迹的模型，相当于我们使用模板匹配时候用到的穿件模板算子，也不难的。到第三步，我们已经完成了创建模板与点胶轨迹模型的步骤，准备工作都进行完毕，接下来就要进行检测了。

4.校正胎圈的位置，并生成四条平行轮廓，进行显示
显示一下前面准备工作的结果，包括胶轨迹的样子，可容许胶轨迹范围等。

5.读入待检测图像，并进行校正，最后利用算子apply_bead_inspection_model进行点胶轨迹检测
从这一步开始，就使用前面几部的模板，进行点胶轨迹的检测了。首先我们先把图片进行一个仿射变换，转正图片，让我们处理的点胶区域每次都保持一致。这样极大地减小了处理难度。再调用apply_bead_inspection_model进行点胶轨迹检测，就检测完成啦。是不是并不难。

6.根据不同的检测类型在窗口上进行相关显示
最后搞个交互界面显示一下结果就OK了啦。

点胶质量检测代码及解析

在本例中，图片矫正使用平面可变形匹配。
dev_update_off ()

首先使用仿射变换将图片转正，之后创建平面可变形模模板
这一步就是为了让每次处理的图片一致性好。
prepare_alignment (RegionPart, RowT, ColumnT, ModelID)
求取检测区域的最小矩形，这样的好处是只对需要进行图像处理的区域进行处理，使算法速度增加。
smallest_rectangle1 (RegionPart, PartRow1, PartColumn1, PartRow2, PartColumn2)

定义点胶轨迹的参考路径
//这里使用轨迹点集创建点胶轨迹，也可以通过在参考图像上绘制该路径来生成，例如使用算子draw_nurbs.
gen_contour_nurbs_xld (ContourRef, [701.767,626.953,538.867,443.54,390.447,360.28,354.247,363.9,400.1,458.02,509.907,588.34,659.533,696.94], [319.24,336.133,367.507,431.46,489.38,546.093,646.247,722.267,776.567,826.04,869.48,912.92,934.64,929.813], ‘auto’, [15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15], 3, 1, 5)

定义点胶轨迹模板创建变量
TargetWidth := 14
WidthTolerance := 7
PositionTolerance := 30
Polarity := ‘dark’

创建点胶轨迹模板
//参数说明：参考轮廓（ContourRef）；胶轨迹标准宽度（TargetWidth）；胶轨迹宽度误差大小（WidthTolerance）；胶轨迹宽所在的区域范围（PositionTolerance）；胶轨迹颜色（Polarity）；进行处理的sigma与阈值（[], []）；创建出的模板（BeadInspectionModel）
create_bead_inspection_model (ContourRef, TargetWidth, WidthTolerance, PositionTolerance, Polarity, [], [], BeadInspectionModel)

读入图片进行显示点胶轨迹、描述信息等
read_image (Image, ‘bead/adhesive_bead_01’)

矫正图像，使图像与之前的图像保持较好的一致性
align_bead (Image, ImageAligned, ModelID, RowT, ColumnT) //校正

创建两个平行轮廓，用于显示正确点胶轨迹的宽度，并将两个轮廓合并到一个变量中
gen_parallel_contour_xld (ContourRef, ModelSide1, ‘regression_normal’, TargetWidth * 0.5)
gen_parallel_contour_xld (ContourRef, ModelSide2, ‘regression_normal’, -TargetWidth * 0.5)
concat_obj (ModelSide1, ModelSide2, ModelSides)

创建两个平行轮廓，用于显示正确点胶轨迹容许范围，并将两个轮廓合并到一个变量中
gen_parallel_contour_xld (ContourRef, PositionToleranceSide1, ‘regression_normal’, PositionTolerance)
gen_parallel_contour_xld (ContourRef, PositionToleranceSide2, ‘regression_normal’, -PositionTolerance)
concat_obj (PositionToleranceSide1, PositionToleranceSide2, PositionToleranceSides)

halcon显示操作相关操作
dev_close_window ()
dev_open_window_fit_size (0, 0, PartColumn2 - PartColumn1 + 1, PartRow2 - PartRow1 + 41, -1, -1, WindowHandle)
set_display_font (WindowHandle, 16, ‘mono’, ‘true’, ‘false’)
dev_set_part (PartRow1 - 20, PartColumn1, PartRow2 + 20, PartColumn2)
dev_display (ImageAligned)
dev_set_line_width (2)
dev_set_color (‘green’)
dev_display (ContourRef) //粘合胶条的参考路径
dev_set_line_width (1)
dev_display (ModelSides) //胶条的宽度
dev_set_color (‘yellow’)
dev_display (PositionToleranceSides) //容许点胶范围

显示描述文本
Message := ‘Correct adhesive bead and the reference contour. The’
Message[1] := ‘yellow contours indicate the range of position tolerance.’
disp_message (WindowHandle, Message, ‘window’, 12, 12, ‘black’, ‘true’)
disp_continue_message (WindowHandle, ‘black’, ‘true’)
stop ()
*
开始读入图片进行检测
TextOffset := 20 //偏移值
NumImages := 7
for Index := 1 to NumImages by 1
read_image (Image, ‘bead/adhesive_bead_’ + Index$‘02’)

矫正图片
align_bead (Image, ImageAligned, ModelID, RowT, ColumnT)

使用之前生成的点胶轨迹模板，进行点胶轨迹检测
//参数说明：进行检测的图像（ImageAligned）；胶轨迹左轮廓（LeftContour）；胶轨迹右轮廓（RightContour）；胶轨迹宽缺陷所在位置（ErrorSegment）；使用的模板（BeadInspectionModel）；缺陷种类（ErrorType）
apply_bead_inspection_model (ImageAligned, LeftContour, RightContour, ErrorSegment, BeadInspectionModel, ErrorType)

显示点胶轨迹，检测结果等相关信息
dev_display (ImageAligned)
dev_set_line_width (1)
dev_set_color (‘white’)
dev_display (ContourRef)
dev_display (ModelSides)
dev_display (PositionToleranceSides)
dev_set_line_width (2)
dev_set_color (‘green’)
dev_display (LeftContour) //检测出的内部XLD
dev_display (RightContour) //检测出的外部XLD
dev_set_color (‘red’)
dev_display (ErrorSegment) //错误部分区域

if (|ErrorType| == 0)
没有错误信息，显示OK
Message := ‘Adhesive bead is OK’
disp_message (WindowHandle, Message, ‘window’, 12, 12, ‘white’, ‘forest green’)
disp_continue_message (WindowHandle, ‘black’, ‘true’)
stop ()
else
有错误信息，显示not OK，并且显示缺陷种类，标识缺陷位置
Message[0] := ‘Adhesive bead is not OK:’
ErrorClasses := [‘no bead’,‘too thin’,‘too thick’,‘incorrect position’]
for ClassIndex := 0 to |ErrorClasses| - 1 by 1
Class := ErrorClasses[ClassIndex]
ErrorIndices := find(ErrorType,Class)
if (ErrorIndices != -1)
select_obj (ErrorSegment, SelectedSegments, ErrorIndices + 1)
dev_set_color (‘red’)
dev_set_line_width (3)
if (Class != ‘no bead’)
gen_display_segments (SelectedSegments, LeftContour, RightContour, ErrorParts)
dev_display (ErrorParts)
else
dev_display (SelectedSegments)
endif
area_center_points_xld (SelectedSegments, Area, Row, Column)
for E := 0 to |ErrorIndices| - 1 by 1
disp_message (WindowHandle, ErrorIndices[E] + 1, ‘image’, Row[E], Column[E] - TextOffset, ‘white’, ‘red’)
TextOffset := 20 - TextOffset
endfor
endif
endfor
disp_message (WindowHandle, Message, ‘window’, 12, 12, ‘white’, ‘red’)
disp_message (WindowHandle, [1:|ErrorType|] + ': ’ + ErrorType, ‘image’, 500, 500, ‘red’, ‘false’)
if (Index < NumImages)
disp_continue_message (WindowHandle, ‘black’, ‘true’)
stop ()
endif
endif
endfor

释放所有模板句柄
clear_bead_inspection_model (BeadInspectionModel)
clear_deformable_model (ModelID)

图示处理思路

1、使用符合要求图像，创建模板

2、读入新图像，矫正图像（图像仿射变换）

矫正前图像：

矫正后图像：

3、使用创建的模板检测点胶轨迹，得到结果

博主简介： 工业自动化上位机软件工程师、机器视觉算法工程师、运动控制算法工程师。目前从业于智能制造自动化行业。 博主邮箱：[email protected]

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