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1、硬币的质量检测实验报告物理与机电工程学院王翔199201111527791、实验目的：实现硬币边缘缺陷的检测。借助比较成熟的图象处理技术和算法，包括亚像素精度阀值分割、几何基元的分割、轮廓特征提取、线段拟合，以Halcon软件为实验平台，编写程序代码，对采集的初始图象进行处理，检测出硬币边缘的缺陷。2、实验准备：形状和尺寸检测用于检测产品的几何参数来保障其在允许的公差范围。这种检测可用于生产过程中；也可以用于产品使用一段时间之后，通过检测来确认产品经磨损后是否仍然满足要求。检测原理:机器视觉检测系统构成如图所示，系统主要分为两大部分即图像采集部分和图像处理部
2、分。图像采集系统一般由光源组成的照明系统、镜头、CCD摄像机等组成，而图像处理系统则通过编写软件算法实现。在一定的光照(包括可见光，红外线等各类光源)条件下，成像设备将物体成像并放大，然后由图像采集系统将数字图像信号送入计算机内，形成二维灰度矩阵(即原始图像)，图像处理单元首先对采集到的原始图像进行预处理以改善图像的质量，然后通过边缘检测进行边缘定位，再进行缺陷的特征提取，最后构建分类器进行特征的识别完成对图像的分析，达到所要求的测试任务。照明系统被测对象图像处理系统计算机图像成像设备结果存储整个系统由两部分组成：硬件系统和软件系统。其中硬件系统的主要任务是
3、要采集图像，并将图像信息转变为计算机所能识别的数字信号。软件系统的主要任务是对采集到的图像进行相应的处理、缺陷识别和数据存储。其核心部分是图像处理系统。为搭建出用于本实验研究的硬币检测系统，首先必须根据系统分辨率和检测精度的要求合理地选择检测系统的图像成像、图像采集及图像处理等硬件单元。光源的选择：机器视觉工业检测中常用的光源主要有白炽灯、荧光灯、金卤灯、LED光源以及其他特殊光源(如激光、紫外光光源)等。但是由于条件所限本实验选用的光源为荧光灯灯。照明方式的选择：照明光源外，照明系统考虑的另一个重要因素就是照明方式。不同的照明方式针对特定的检测场合往往有不
4、同的成像效果，也就是说对于不同的工业检测场合，不同的照明方式对于检测效果的影响是不同的，应该选择恰当的照明方式用于检测。根据相机、光源、被测对象之间的位置关系不同，照明方式主要分为背景光照明、前景光照明、同轴光照明三种不同方式。（1）背景光照明背景光照明方式是指将被测物置于相机和光源之间，如图所示这种照明方式的优点在于它可将被测对象的边缘轮廓清晰地勾勒出来。因此，这种照明方式常常被用于检测工件的整体轮廓和加工尺寸以及模板匹配，Blob分析等方面的应用。利用背景光照明检测的图像中，被测对象所遮挡的部分呈现为暗色，而未被遮挡的部分呈现为亮色，容易形成“明暗分明”
5、的图像，这对利用机器视觉系统检测分析十分有利。（2）前景光照明前景光照明方式是指将灯源置于被测物与相机之前。根据光源与被测物待测表面夹角大小的不同可以将其分为“高角度照明”和“低角度照明”两种方式。如图所示：明域照明方式是指相机放置在光源反射光路上的照明方式；暗域照明方式是指相机放置在与光源入射光几乎平行方向上的照明方式。明、暗域照明方式的示意图如图所示：（3）同轴光照明同轴光照明方式是指光源置于被测物与相机之间的照明方式，照明示意图如图所示。同轴光照明主要用来检测表面光滑的平面物体，能够清楚的显现出表面特征或是减少阴影。本实验由于条件所限所以选用了第一种照
6、明方式即：明域照明方式。照明环境的选择现在工业上一般用的比较多的有两种不同的照明方式：明室照明和暗室照明,但是由于条件所限本实验采用明室照明条件。相机的选择：选择了普通手机相机。对实验的影响较大。最后所得的照片为：3、实验流程：read_image(Image,'C_DocumentsandSetting/Asministrator/桌面/pic3.jpg')scale_image_max（Pic3，ImageScaleMax）median_image（ImageScaleMax，ImageMedian，·circle·，1，20，40）fast_thres
7、hold(Image,Region,0,120,7)boundary(Region,RegionBorder,'inner')clip_region_rel(RegionBorder,RegionClipped,5,5,5,5)dilation_circle(RegionClipped,RegionDilation,2.5)reduce_domain(Image,RegionDilation,ImageReduced)edges_sub_pix(ImageReduced,Edges,'lanser2',0.5,40,60)segment_contours_x
8、ld(Edges,ContoursSplit,'li
