一种连接器插针三维检测方法、装置及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及连接器检测【技术领域】，尤其涉及一种连接器插针三维检测方法、装置及系统。所述方法，包括：通过两组相机获得连接器插针在两组相机中的图像；从图像中提取插针的特征参数，并确定插针在两张图像中的像素位置；基于特征参数，判断插针是否符合第一标准要求；基于像素位置，判断插针是否符合第二标准要求。本方案能够对连接器插针实现高效地、稳定地、定量地自动化检测，解决人工检查速度慢、难以稳定地定量检测、以及检测结果误差大的问题。
【专利说明】一种连接器插针三维检测方法、装置及系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及连接器检测【技术领域】，尤其涉及一种连接器插针三维检测方法、装置 及系统。
【背景技术】
[0002] 在当前的通讯行业中，背板是一个很重要的关键部件，是实现网络正常通信的物 理接口。背板上有很多各种各样的连接器，每个连接器少则数十根金属针，多则上百根针， 整块背板上的针，一般都要好几千根。针的大小也是比较小的，直径不到一个毫米，长度是 几个毫米或数十个毫米。背板上连接器的针的质量要求很高，例如：针的长度偏差不能超过 允许范围，针不能弯曲，针尖偏移不能超过允许范围，针不能缺等等。还有很多其他部件或 设备上的连接器，对针也要各种各样的要求。
[0003] 目前，主要是通过人眼来目测，或通过各式放大镜或放大设备（例如光学放大镜， 电子放大镜等）来放大连接器后，来进行人工目检，也有通过扫描设备背板进行连接器三 维图像的重构，然后通过人来确认连接器上的针是否合格。以上这两种方式都是通过人的 大力参与来检测连接器的针，不仅效率低，而且人的眼睛的检测很难持久稳定，也不能实现 对针的定量检测，例如，针的长度测量是很难做到的。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提出一种连接器插针三维检测方法、装置及系统，能够对连接 器插针实现高效地、稳定地、定量地自动化检测，解决人工检查速度慢、难以稳定地定量检 测、以及检测结果误差大的问题。
[0005] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] -种连接器插针三维检测方法，包括：
[0007] 通过两组相机获得连接器插针在两组相机中的图像；
[0008] 从图像中提取插针的特征参数，并确定插针在两张图像中的像素位置；
[0009] 基于特征参数，判断插针是否符合第一标准要求；
[0010] 基于像素位置，判断插针是否符合第二标准要求。
[0011] 其中，在所述通过两组相机获得连接器插针在两组相机中的图像之前，还包括：
[0012] 预先配置符合第一标准要求的特征参数；
[0013] 预先配置符合第二标准要求的长度或高度参数。
[0014] 其中，所述基于特征参数，判断插针是否符合第一标准要求，具体为：
[0015] 将提取的插针的特征参数，与预先配置的符合第一标准要求的特征参数进行比 较，以此判断插针是否符合第一标准要求；
[0016] 所述基于像素位置，判断插针是否符合第二标准要求，具体为：
[0017] 利用插针在两张图像中的像素位置，通过三维计算公式计算出插针的长度或高 度，然后与预先配置符合第二标准要求的长度或高度参数进行比较，以此判断插针的长度 或高度是否符合第二标准要求。
[0018] 其中，所述特征参数，包括：插针的颜色、面积、纹理特征、及形状边缘；所述第一 标准要求，包括：无缺针、无针偏。
[0019] 一种连接器插针三维检测装置，包括：
[0020] 图像获取单元，用于通过两组相机获得连接器插针在两组相机中的图像；
[0021] 特征获取单元，用于从图像中提取插针的特征参数，并确定插针在两张图像中的 像素位置；
[0022] 第一判断单元，用于基于特征参数，判断插针是否符合第一标准要求；
[0023] 第二判断单元，用于基于像素位置，判断插针是否符合第二标准要求。
[0024] 其中，所述装置，还包括：
[0025] 第一配置单元，用于预先配置符合第一标准要求的特征参数；
[0026] 第二配置单元，用于预先配置符合第二标准要求的长度或高度参数。
[0027] 其中，所述第一判断单元，具体用于将提取的插针的特征参数，与预先配置的符合 第一标准要求的特征参数进行比较，以此判断插针是否符合第一标准要求；
[0028] 所述第二判断单元，具体用于利用插针在两张图像中的像素位置，通过三维计算 公式计算出插针的长度或高度，然后与预先配置符合第二标准要求的长度或高度参数进行 比较，以此判断插针的长度或高度是否符合第二标准要求。
[0029] 其中，所述特征参数，包括：插针的颜色、面积、纹理特征、及形状边缘；所述第一 标准要求，包括：无缺针、无针偏。
[0030] 一种连接器插针三维检测系统，包括：第一相机、第二相机、光源、及用于放置连接 器插针的载物台，所述第一相机与第二相机呈夹角设置，所述第一相机的光轴垂直于载物 台平面，所述光源用于垂直照射放置在载物台上的连接器插针，所述第一相机、第二相机均 用于拍摄连接器插针在光源下的图像；还包括分别与第一相机、第二相机连接的用于处理 图像的处理器；
[0031] 所述处理器，用于控制两组相机获得连接器插针在两组相机中的图像，从图像中 提取插针的特征参数，并确定插针在两张图像中的像素位置，基于特征参数，判断插针是否 符合第一标准要求，基于像素位置，判断插针是否符合第二标准要求。
[0032] 其中，所述第一相机位于光源的正上方，所述第二相机的光轴与第一相机的光轴 夹角范围为大于30度小于90度之间。
[0033] 有益效果：
[0034] 本发明所述的一种连接器插针三维检测方法，包括：通过两组相机获得连接器插 针在两组相机中的图像；从图像中提取插针的特征参数，并确定插针在两张图像中的像素 位置；基于特征参数，判断插针是否符合第一标准要求；基于像素位置，判断插针是否符合 第二标准要求。本方案能够对连接器插针实现高效地、稳定地、定量地自动化检测，解决人 工检查速度慢、难以稳定地定量检测、以及检测结果误差大的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0035] 图1是本发明【具体实施方式】提供的一种连接器插针三维检测方法的流程示意图。
[0036] 图2是本发明【具体实施方式】提供的一种连接器插针三维检测装置的结构示意图。
[0037]图3是本发明【具体实施方式】提供的一种连接器插针三维检测系统的结构示意图。
[0038] 图4是本发明【具体实施方式】提供的双目立体视觉示意图。
[0039] 图中：
[0040] 1-载物台；2-连接器插针；3-光源；4-第一相机；5-第二相机；6-处理器；61-图 像获取单元；62-特征获取单元；63-第一判断单元；64-第二判断单元。
【具体实施方式】
[0041] 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0042] 实施例1:
[0043] 图1是本发明【具体实施方式】提供的一种连接器插针2三维检测方法的流程示意 图。如图1所示，本发明所述的一种连接器插针2三维检测方法，包括：
[0044] 通过两组相机获得连接器插针2在两组相机中的图像；
[0045] 从图像中提取插针的特征参数，并确定插针在两张图像中的像素位置；
[0046] 基于特征参数，判断插针是否符合第一标准要求；
[0047] 基于像素位置，判断插针是否符合第二标准要求。
[0048] 可见，本方案能够对连接器插针2实现高效地、稳定地、定量地自动化检测，解决 人工检查速度慢、难以稳定地定量检测、以及检测结果误差大的问题。
[0049] 在所述通过两组相机获得连接器插针2在两组相机中的图像之前，还包括：
[0050] 预先配置符合第一标准要求的特征参数；
[0051] 预先配置符合第二标准要求的长度或高度参数。
[0052] 通过预先配置符合标准要求的参数，当对待测连接器插针2各参数特征提取完成 后，通过将提取的待测连接器插针2的各参数特征与预先配置的符合标准要求的参数进行 对比，如果在预先配置的参数范围内，则说明该待测连接器插针2符合要求，否则该待测连 接器插针2不符合要求。
[0053] 所述基于特征参数，判断插针是否符合第一标准要求，具体为：
[0054] 将提取的插针的特征参数，与预先配置的符合第一标准要求的特征参数进行比 较，以此判断插针是否符合第一标准要求；
[0055] 所述基于像素位置，判断插针是否符合第二标准要求，具体为：
[0056] 利用插针在两张图像中的像素位置，通过三维计算公式计算出插针的长度或高 度，然后与预先配置符合第二标准要求的长度或高度参数进行比较，以此判断插针的长度 或高度是否符合第二标准要求。
[0057] 所述特征参数包括但不限于：插针的颜色、面积、纹理特征、及形状边缘；所述第 一标准要求包括但不限于：无缺针、无针偏。
[0058] 综上所述，本方案通过两相机对连接器插针2进行拍照，获得插针在两相机中的 图像，要求其中一相机的中轴线必须要垂直于载物台1平面，且两相机的光轴有一定的倾 斜角度；然后对两相机所拍插针的图像的形状等特征参数进行提取，并确定两张图像中插 针的像素位置；分析两张图像中插针的各种特征参数，包括插针的颜色、面积、形状边缘等， 就可以确定插针的一些缺陷，例如，缺针，针偏；利用插针在两张图像中的像素位置，通过三 维计算公式，可以计算出插针的长度或高度，这样就可以确认插针的长度或高度是否符合 要求。本方案能够对连接器插针2实现高效、稳定、自动化检测，解决人工检查速度慢、难以 稳定地定量检测、以及检测结果误差大的问题。
[0059] 实施例2 :
[0060]以下为本发明实施例的装置实施例，本发明的方法实施例、装置实施例属于同一 构思，在装置实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述方法实施例。
[0061] 图2是本发明【具体实施方式】提供的一种连接器插针2三维检测装置的结构示意 图。如图2所示，本发明所述的一种连接器插针2三维检测装置，包括：
[0062]图像获取单元61，用于通过两组相机获得连接器插针2在两组相机中的图像；
[0063]特征获取单元62,用于从图像中提取插针的特征参数，并确定插针在两张图像中 的像素位置；
[0064]第一判断单元63,用于基于特征参数，判断插针是否符合第一标准要求；
[0065]第二判断单元64,用于基于像素位置，判断插针是否符合第二标准要求。
[0066]可见，本方案能够对连接器插针2实现高效地、稳定地、定量地自动化检测，解决 人工检查速度慢、难以稳定地定量检测、以及检测结果误差大的问题。
[0067]所述装置，还包括：
[0068]第一配置单元，用于预先配置符合第一标准要求的特征参数；
[0069]第二配置单元，用于预先配置符合第二标准要求的长度或高度参数。
[0070] 所述第一判断单元63,具体用于将提取的插针的特征参数，与预先配置的符合第 一标准要求的特征参数进行比较，以此判断插针是否符合第一标准要求。
[0071]所述第二判断单元64,具体用于利用插针在两张图像中的像素位置，通过三维计 算公式计算出插针的长度或高度，然后与预先配置符合第二标准要求的长度或高度参数进 行比较，以此判断插针的长度或高度是否符合第二标准要求。
[0072]所述特征参数，包括但不限于：插针的颜色、面积、纹理特征、及形状边缘；所述第 一标准要求，包括但不限于：无缺针、无针偏。
[0073] 实施例3 :
[0074]以下为本发明实施例的系统实施例，本发明的方法实施例、系统实施例属于同一 构思，在系统实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述方法实施例。
[0075] 图3是本发明【具体实施方式】提供的一种连接器插针2三维检测系统的结构示意 图。如图3所示，本发明所述的一种连接器插针2三维检测系统，包括：第一相机4、第二相 机5、光源3、及用于放置连接器插针2的载物台1，所述第一相机4与第二相机5呈夹角设 置，所述第一相机4的光轴垂直于载物台1平面，所述光源3用于垂直照射放置在载物台1 上的连接器插针2,所述第一相机4、第二相机5均用于拍摄连接器插针2在光源3下的图 像；还包括分别与第一相机4、第二相机5连接的用于处理图像的处理器6;
[0076]所述处理器6,用于控制两组相机获得连接器插针2在两组相机中的图像，从图像 中提取插针的特征参数，并确定插针在两张图像中的像素位置，基于特征参数，判断插针是 否符合第一标准要求，基于像素位置，判断插针是否符合第二标准要求。
[0077]优选地，所述第一相机4位于光源3的正上方，所述第二相机5的光轴与第一相机 4的光轴夹角范围为大于30度小于90度之间。
[0078]在本发明中，利用插针在两张图像中的像素位置，通过三维计算公式计算出插针 的长度或高度，然后与预先配置符合第二标准要求的长度或高度参数进行比较，以此判断 插针的长度或高度是否符合第二标准要求。其中，所述的三维计算过程原理如下，其原理是 基于双目立体视觉。
[0079] 双目视觉利用两台相机采集的图像上的匹配点对，计算出空间点的三维坐标。相 机坐标系建立在光轴中心处，其Z轴与光轴中心线方向平行，以相机到景物方向为正方向， 其X轴方向取图像坐标沿水平增加的方向。假设两台相机（即第一相机4C1和第二相机 5C2)的内参数及相对外参数均已经预先进行标定。
[0080] 第一相机4C1和第二相机5C2的内参数分别为Minl、Min2,如下表示：
【权利要求】
1. 一种连接器插针三维检测方法，其特征在于，包括： 通过两组相机获得连接器插针在两组相机中的图像； 从图像中提取插针的特征参数，并确定插针在两张图像中的像素位置； 基于特征参数，判断插针是否符合第一标准要求； 基于像素位置，判断插针是否符合第二标准要求。
2. 根据权利要求1所述的一种连接器插针三维检测方法，其特征在于，在所述通过两 组相机获得连接器插针在两组相机中的图像之前，还包括： 预先配置符合第一标准要求的特征参数； 预先配置符合第二标准要求的长度或高度参数。
3. 根据权利要求2所述的一种连接器插针三维检测方法，其特征在于，所述基于特征 参数，判断插针是否符合第一标准要求，具体为： 将提取的插针的特征参数，与预先配置的符合第一标准要求的特征参数进行比较，以 此判断插针是否符合第一标准要求； 所述基于像素位置，判断插针是否符合第二标准要求，具体为： 利用插针在两张图像中的像素位置，通过三维计算公式计算出插针的长度或高度，然 后与预先配置符合第二标准要求的长度或高度参数进行比较，以此判断插针的长度或高度 是否符合第二标准要求。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的一种连接器插针三维检测方法，其特征在于，所述 特征参数，包括：插针的颜色、面积、纹理特征、及形状边缘；所述第一标准要求，包括：无缺 针、无针偏。
5. -种连接器插针三维检测装置，其特征在于，包括： 图像获取单元，用于通过两组相机获得连接器插针在两组相机中的图像； 特征获取单元，用于从图像中提取插针的特征参数，并确定插针在两张图像中的像素 位置； 第一判断单元，用于基于特征参数，判断插针是否符合第一标准要求； 第二判断单元，用于基于像素位置，判断插针是否符合第二标准要求。
6. 根据权利要求5所述的一种连接器插针三维检测装置，其特征在于，所述装置，还包 括： 第一配置单元，用于预先配置符合第一标准要求的特征参数； 第二配置单元，用于预先配置符合第二标准要求的长度或高度参数。
7. 根据权利要求6所述的一种连接器插针三维检测装置，其特征在于，所述第一判断 单元，具体用于将提取的插针的特征参数，与预先配置的符合第一标准要求的特征参数进 行比较，以此判断插针是否符合第一标准要求； 所述第二判断单元，具体用于利用插针在两张图像中的像素位置，通过三维计算公式 计算出插针的长度或高度，然后与预先配置符合第二标准要求的长度或高度参数进行比 较，以此判断插针的长度或高度是否符合第二标准要求。
8. 根据权利要求5-7任一项所述的一种连接器插针三维检测装置，其特征在于，所述 特征参数，包括：插针的颜色、面积、纹理特征、及形状边缘；所述第一标准要求，包括：无缺 针、无针偏。
9. 一种连接器插针三维检测系统，其特征在于，包括：第一相机、第二相机、光源、及用 于放置连接器插针的载物台，所述第一相机与第二相机呈夹角设置，所述第一相机的光轴 垂直于载物台平面，所述光源用于垂直照射放置在载物台上的连接器插针，所述第一相机、 第二相机均用于拍摄连接器插针在光源下的图像；还包括分别与第一相机、第二相机连接 的用于处理图像的处理器； 所述处理器，用于控制两组相机获得连接器插针在两组相机中的图像，从图像中提取 插针的特征参数，并确定插针在两张图像中的像素位置，基于特征参数，判断插针是否符合 第一标准要求，基于像素位置，判断插针是否符合第二标准要求。
10. 根据权利要求9所述的一种连接器插针三维检测系统，其特征在于，所述第一相机 位于光源的正上方，所述第二相机的光轴与第一相机的光轴夹角范围为大于30度小于90 度之间。
【文档编号】G01N21/95GK104483331SQ201410729155
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】王锦峰, 易群生 申请人:东莞市神州视觉科技有限公司