本文以自動(dòng)化生產(chǎn)線上的零件為研究對象，利用機(jī)器視覺系統(tǒng)和顏色識(shí)別系統(tǒng)軟件對零件圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和處理，對不同顏色的零件進(jìn)行識(shí)別。

零件視覺系統(tǒng)的硬件包括：計(jì)算機(jī)、USB接口相機(jī)、試驗(yàn)臺(tái)、光源（采用自然光）。本系統(tǒng)大致分為3部分：

零件圖像的采集部分：完成圖像的實(shí)時(shí)采集，并將圖像數(shù)據(jù)保存于內(nèi)存中等待處理（對應(yīng)于圖中的圖像信息獲?。?。

圖像分析處理部分：對所采集的圖像進(jìn)行分析處理，在此基礎(chǔ)上提取圖像的顏色特征信息（相應(yīng)于圖中的圖像預(yù)處理過程）。

識(shí)別和決策部分：提取合適的顏色特征數(shù)值，確定的識(shí)別函數(shù)，輸出圖像的分類判斷結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對零件顏色的識(shí)別（相應(yīng)于圖中的顏色特征提取和分類判決部分）。

為了更好地根據(jù)顏色特征實(shí)時(shí)在線檢測和識(shí)別生產(chǎn)線上的零件，本文先用示教模塊將零件圖像的顏色信息記錄下來。

通常在同一背景下對工件進(jìn)行判別，當(dāng)攝像頭定位好后，調(diào)用示教模塊先記錄下工件的顏色信息，然后在工作時(shí)調(diào)用顏色識(shí)別模塊對工件進(jìn)行判別，示教的目的是讓程序記住工件的局部顏色信息以及工件的位置。在識(shí)別工件時(shí)，為了提高軟件運(yùn)行的效率，只對已經(jīng)示教過的區(qū)域進(jìn)行顏色求解。

示教是對工件進(jìn)行識(shí)別的過程，由于需要把示教結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)，所以在示教時(shí)一定要保證工件圖像的標(biāo)準(zhǔn)性。具體步驟為：

（1）定位好攝像頭對工件進(jìn)行示教，并記錄下所選工件區(qū)域的顏色信息

（2）接著對零件圖像進(jìn)行中值濾波、迭代二值化等預(yù)處理，依據(jù)示教區(qū)域?qū)ぜM(jìn)行區(qū)域灰度值的計(jì)算。

（3）將（2）中灰度值與示教結(jié)果比較，在允許的誤差范圍內(nèi)便可得出工件的類別。

如果工件顏色數(shù)量較多時(shí)，那么就應(yīng)該在數(shù)據(jù)庫內(nèi)建立一個(gè)顏色分選表，以便標(biāo)識(shí)工件的種類，見表1及圖5-6。將顏色分選表中的灰度值兩兩相減，取絕對值，選出最小值，將最小值除以2作為誤差標(biāo)準(zhǔn)。在識(shí)別工件時(shí)和前面的示教方式是有區(qū)別的，它是按照預(yù)先設(shè)定的方式工作，也就是在圖像預(yù)處理結(jié)束后將閾值作為分辨工件和背景的標(biāo)準(zhǔn)。識(shí)別的時(shí)候采取查表的方法，將獲取的灰度值與表中的標(biāo)準(zhǔn)灰度值相減，并取絕對值。然后將絕對值與誤差標(biāo)準(zhǔn)相比較，如果滿足絕對值小于誤差標(biāo)準(zhǔn)或絕對值等于誤差標(biāo)準(zhǔn)，則這個(gè)零件的顏色就是該絕對值所對應(yīng)的顏色。

顏色識(shí)別技術(shù)能夠滿足生產(chǎn)線上實(shí)時(shí)采集與識(shí)別的需求，在顏色信息的采集過程中不需要特別的背景光源；可以準(zhǔn)確判別生產(chǎn)線上零件的顏色并能得到其在圖像中的灰度值等物理參數(shù)；顏色識(shí)別的結(jié)果經(jīng)過一定的計(jì)算后可以作為下位機(jī)的控制信號(hào)，為后續(xù)零件的篩選和分類做好準(zhǔn)備。

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