專利名稱：雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)檢測(cè)方法及裝置，尤指一種用以檢測(cè)雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢 測(cè)方法及裝置者。
背景技術(shù)：
按，目前對(duì)于雕刻刀具的尺寸檢測(cè)，雖可透過人工(手動(dòng)、目視)或機(jī)械式進(jìn)行檢 測(cè)，但前述的檢測(cè)方式不僅容易造成檢測(cè)上的誤差，且相對(duì)會(huì)對(duì)于產(chǎn)品的檢驗(yàn)速度有所限 制，進(jìn)而讓產(chǎn)品無法快速且有效率的檢測(cè)，相對(duì)會(huì)提高檢測(cè)所需的人力與成本，誠(chéng)有加以改 進(jìn)之處。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明人有鑒于目前沒有專門為雕刻用刀具開發(fā)的自動(dòng)化檢測(cè)方法及裝 置，因而無法提供雕刻刀具加工機(jī)修正誤差的量化數(shù)據(jù)的不足與問題，特經(jīng)過不斷的研究 與試驗(yàn)，終于發(fā)展出一種能改進(jìn)現(xiàn)有缺失的本發(fā)明。本發(fā)明的主要目的是在于提供一種雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)方法及其裝置，其是 可自動(dòng)地對(duì)于雕刻刀具的尺寸參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而提供一可快速檢測(cè)及提高檢測(cè)精度的目 的者。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是提供一種雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)方法，其操作流程 是包含有提供一檢測(cè)裝置該檢測(cè)裝置是設(shè)有一底座、一可移動(dòng)地設(shè)于底座上的夾治具、一 設(shè)于底座上方的影像擷取器及一與夾治具及影像器擷取器相連接的影像處理裝置，其中將 待測(cè)的雕刻刀具設(shè)置于該夾治具上，并透過影像擷取器擷取待測(cè)雕刻刀具的影像；進(jìn)行影像理及量測(cè)透過影像擷取器擷取待測(cè)雕刻刀具的正面影像及背面影像， 將所擷取的影像傳送至影像處理裝置中，經(jīng)由影像處理裝置進(jìn)行影像的二值化處理，將經(jīng) 二值化的待測(cè)雕刻刀具的正面及背面影像的像素疊加，可獲得一重疊的待測(cè)雕刻刀具影 像，對(duì)于重疊的影像進(jìn)行端點(diǎn)的坐標(biāo)值量測(cè)及運(yùn)算，可檢測(cè)出待測(cè)雕刻刀具的線寬及斜角 等的數(shù)據(jù)；以及自動(dòng)檢測(cè)作動(dòng)透過影像處理裝置對(duì)于夾治具傳遞信號(hào)的方式，而使夾治具及待 測(cè)雕刻刀具可相對(duì)底座及影像擷取器產(chǎn)生作動(dòng)，藉以擷取待測(cè)雕刻刀具各部位的輪廓。進(jìn)一步，該影像二値化處理是將所擷取的影像中的像素點(diǎn)分成兩個(gè)族群，以灰階 臨界值來區(qū)分目標(biāo)物與背景，以達(dá)到影像分割的目的，利用一直方圖求得臨界值(Ttl),并以 臨界値(Ttl)為基準(zhǔn)將影像二値化，其中當(dāng)影像中像素的灰階値大于臨界值(Ttl),則該點(diǎn)的 灰階値變?yōu)?55，反之，當(dāng)影像的灰階値小于臨界值(Ttl)，則灰階值變?yōu)?。再進(jìn)一步，從重疊的影像中量測(cè)出待測(cè)雕刻刀具的兩端點(diǎn)坐標(biāo)值A(chǔ)(x，y)與B(x， y)，將兩坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)代入方程式L = A(y)+B(y)中，即可計(jì)算出待測(cè)雕刻刀具的線寬，其 中A (y)為影像A點(diǎn)的y坐標(biāo)點(diǎn)，B (y)為影像B點(diǎn)的y坐標(biāo)點(diǎn)。
較佳地，量測(cè)待測(cè)雕刻刀具A點(diǎn)的斜邊輪廓坐標(biāo)，將斜邊各坐標(biāo)值代入待測(cè)雕刻 刀具的輪廓直線方程Sy1(X) = mlX+Cl中，即可求出待測(cè)雕刻刀具的輪廓直線方程式的斜 率值，其中Y1 (χ)為待測(cè)雕刻刀具輪廓直線方程式的y坐標(biāo)點(diǎn),Hi1為待測(cè)雕刻刀具輪廓直線 方程式的斜率，而C1為待測(cè)雕刻刀具輪廓直線方程式的常數(shù)，而該待測(cè)雕刻刀具的斜角是 可代入式θ = tan—1 On1)求得。本發(fā)明另提供一種雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)裝置，其是包含有一夾持裝置、一影 像擷取器及一影像處理裝置，其中該夾持裝置設(shè)有一底座及一夾治具，該夾治具是可滑動(dòng)地設(shè)于底座上且設(shè)有一移 動(dòng)平臺(tái)及一夾具，其中該移動(dòng)平臺(tái)是可移動(dòng)地設(shè)于底座頂面上，而該夾具與移動(dòng)平臺(tái)相結(jié) 合；該影像擷取器設(shè)于底座上方且設(shè)有一背光源，其中該背光源設(shè)于底座頂面上而與 影像擷取器相面對(duì)，使待測(cè)雕刻刀具位于影像擷取器及背光源之間；以及該影像處理裝置與影像擷取器及夾持裝置相連接且設(shè)有一計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)設(shè)有 一影像處理程序及一檢測(cè)運(yùn)算程序，藉以對(duì)于影像擷取器所擷取的待測(cè)雕刻刀具影像進(jìn)行 二值化及重疊處理，進(jìn)而計(jì)算出待測(cè)雕刻刀具的線寬及斜角數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，該夾具與移動(dòng)平臺(tái)相結(jié)合且設(shè)有一結(jié)合座、一夾設(shè)座及一導(dǎo)正板，其中該 結(jié)合座與移動(dòng)平臺(tái)相結(jié)合，該夾設(shè)座與結(jié)合座相結(jié)合且橫向貫穿有一穿槽，且夾設(shè)座于頂 面及底面間縱向貫穿有一與穿槽相連通的導(dǎo)槽，該導(dǎo)正板是可移動(dòng)地設(shè)于夾設(shè)座的導(dǎo)槽中 且橫向貫穿設(shè)有一與穿槽相通且用以夾治待測(cè)雕刻刀具的導(dǎo)正槽。再進(jìn)一步，該結(jié)合座設(shè)有一結(jié)合塊及一定位桿，其中該結(jié)合塊與移動(dòng)平臺(tái)頂面相 結(jié)合且設(shè)有兩橫向平行設(shè)置的連接桿，而該定位桿是與結(jié)合塊相結(jié)合而位于兩連接桿之間 且套設(shè)有一彈性組件，而該夾設(shè)座的一側(cè)面與兩連接桿相結(jié)合，而該定位桿是伸設(shè)于穿槽 中。較佳地，該影像擷取器為一數(shù)字?jǐn)z影機(jī)(Charge-Coupled Device，CCD)，藉以擷取 待測(cè)雕刻刀具的影像較佳地，該夾設(shè)座的穿槽為一略呈V形的結(jié)構(gòu)。通過上述的技術(shù)手段，本發(fā)明雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)方法及其裝置，主要是透 過夾持裝置將待測(cè)的雕刻刀具設(shè)置于影像擷取器及背光源之間，其中可通過結(jié)合座定位 桿、夾設(shè)座的穿槽及導(dǎo)正板的導(dǎo)正槽間的作用，將待測(cè)的雕刻刀具穩(wěn)固定設(shè)于夾治具上，即 可經(jīng)由影像擷取器對(duì)于待測(cè)雕刻刀具進(jìn)行正面及背面影像的擷取，所擷取的影像透過影像 處理裝置二值化及重疊的處理后，即可準(zhǔn)確且快速地量測(cè)及計(jì)算出待測(cè)雕刻刀具的線寬及 斜角值，進(jìn)而提供一可快速檢測(cè)及提高檢測(cè)精度的檢測(cè)方法及裝置者。


圖1是本發(fā)明雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)方法的操作方塊示意圖。圖2是本發(fā)明檢測(cè)裝置的側(cè)視示意圖。圖3是本發(fā)明待測(cè)雕刻刀具的檢測(cè)示意圖。圖4是本發(fā)明影像二值化處理的示意圖。圖5是本發(fā)明影像重疊處理的示意圖。
圖6是本發(fā)明待測(cè)雕刻刀具的尺寸參數(shù)示意圖。
圖7是本發(fā)明夾具的外觀立體示意圖。
符號(hào)說明
(10)夾持裝置
(11)底座(12)夾治具
(13)移動(dòng)平臺(tái)(14)夾具
(15)結(jié)合座
(151)結(jié)合塊(152)定位桿
(153)連接桿(154)彈性組件
(16)夾設(shè)座
(161)穿槽(162)導(dǎo)槽
(17)導(dǎo)正板(171)導(dǎo)正槽
(20)影像擷取器(21)背光源
(30)影像處理裝置(31)計(jì)算機(jī)
(40)待測(cè)雕刻刀具
具體實(shí)施例方式為能詳細(xì)了解本發(fā)明的技術(shù)特征及實(shí)用功效，并可依照說明書的內(nèi)容來實(shí)施，茲 進(jìn)一步以圖式(如圖1及圖2所示)所示的較佳實(shí)施例，詳細(xì)說明如后本發(fā)明是透過數(shù)字影像處理與影像量測(cè)方式，而提供一雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè) 方法及其裝置，其中該雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)方法，其操作流程是包含有A、提供一檢測(cè)裝置該檢測(cè)裝置是設(shè)有一底座(11)、一可移動(dòng)地設(shè)于底座(11)上 的夾治具(12)、一設(shè)于底座(11)上方的影像擷取器00)及一與夾治具(12)及影像器擷 取器00)相連接的影像處理裝置(30)，其中將待測(cè)的雕刻刀具00)設(shè)置于該夾治具(12) 上，并透過影像擷取器00)擷取待測(cè)雕刻刀具GO)的影像；B、進(jìn)行影像理及量測(cè)如圖3所示透過影像擷取器擷00)取待測(cè)雕刻刀具^)) 的正面影像及背面影像，將所擷取的影像傳送至影像處理裝置中，經(jīng)由影像處理裝置進(jìn)行 影像的二值化處理，其中二値化(thresholding)處理又稱為臨界值處理，其是為影像分割 中最重要的方法之一，在影像進(jìn)行分析前的第一步是進(jìn)行影像分割，主要是如圖4所示將 一張影像中的像素點(diǎn)分成兩個(gè)族群，以灰階臨界值來區(qū)分目標(biāo)物與背景，以達(dá)到影像分割 的目的，利用一直方圖可求得臨界值(Ttl),并以臨界値(Ttl)為基準(zhǔn)將影像二値化，其中當(dāng)影 像中像素的灰階値大于臨界值(Ttl)者，則該點(diǎn)的灰階値變?yōu)?55，反之，當(dāng)影像的灰階値小 于臨界值(Ttl)者，則灰階值變?yōu)?，該影像二値化處理的方式是根據(jù)方程式(1)所求得
權(quán)利要求
1.一種雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)方法，其特征在于，包含提供一檢測(cè)裝置該檢測(cè)裝置是設(shè)有一底座、一可移動(dòng)地設(shè)于底座上的夾治具、一設(shè)于 底座上方的影像擷取器及一與夾治具及影像器擷取器相連接的影像處理裝置，其中將待測(cè) 的雕刻刀具設(shè)置于該夾治具上，并透過影像擷取器擷取待測(cè)雕刻刀具的影像；進(jìn)行影像理及量測(cè)透過影像擷取器擷取待測(cè)雕刻刀具的正面影像及背面影像，將所 擷取的影像傳送至影像處理裝置中，經(jīng)由影像處理裝置進(jìn)行影像的二值化處理，將經(jīng)二值 化的待測(cè)雕刻刀具的正面及背面影像的像素疊加，可獲得一重疊的待測(cè)雕刻刀具影像，對(duì) 于重疊的影像進(jìn)行端點(diǎn)的坐標(biāo)值量測(cè)及運(yùn)算，可檢測(cè)出待測(cè)雕刻刀具的線寬及斜角等的數(shù) 據(jù)；以及自動(dòng)檢測(cè)作動(dòng)透過影像處理裝置對(duì)于夾治具傳遞信號(hào)的方式，而使夾治具及待測(cè)雕 刻刀具可相對(duì)底座及影像擷取器產(chǎn)生作動(dòng)，藉以擷取待測(cè)雕刻刀具各部位的輪廓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)方法，其特征在于，該影像二值化 處理是將所擷取的影像中的像素點(diǎn)分成兩個(gè)族群，以灰階臨界值來區(qū)分目標(biāo)物與背景，以 達(dá)到影像分割的目的，利用一直方圖求得臨界值(Ttl)，并以臨界值(Ttl)為基準(zhǔn)將影像二值 化，其中當(dāng)影像中像素的灰階值大于臨界值(Ttl),則該點(diǎn)的灰階值變?yōu)?55，反之，當(dāng)影像的 灰階值小于臨界值(Ttl)，則灰階值變?yōu)?。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)方法，其特征在于，從重疊的影 像中量測(cè)出待測(cè)雕刻刀具的兩端點(diǎn)坐標(biāo)值A(chǔ)(x，y)與B(x，y)，將兩坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)代入方程 式L = A(y)+B(y)中，即可計(jì)算出待測(cè)雕刻刀具的線寬，其中A(y)為影像A點(diǎn)的y坐標(biāo)點(diǎn)， B(y)為影像B點(diǎn)的y坐標(biāo)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)方法，其特征在于，量測(cè)待測(cè)雕刻 刀具A點(diǎn)的斜邊輪廓坐標(biāo)，將斜邊各坐標(biāo)值代入待測(cè)雕刻刀具的輪廓直線方程式y(tǒng)i (χ)= mlX+Cl中，即可求出待測(cè)雕刻刀具的輪廓直線方程式的斜率值，其中yi(x)為待測(cè)雕刻刀具 輪廓直線方程式的y坐標(biāo)點(diǎn)，Hi1為待測(cè)雕刻刀具輪廓直線方程式的斜率，而C1為待測(cè)雕刻 刀具輪廓直線方程式的常數(shù)，而該待測(cè)雕刻刀具的斜角是可代入式θ = tan"1 (Hi1)求得。
5.一種雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)裝置，其特征在于，包含有一夾持裝置、一影像擷取器 及一影像處理裝置，其中該夾持裝置設(shè)有一底座及一夾治具，該夾治具是可滑動(dòng)地設(shè)于底座上且設(shè)有一移動(dòng)平 臺(tái)及一夾具，其中該移動(dòng)平臺(tái)是可移動(dòng)地設(shè)于底座頂面上，而該夾具與移動(dòng)平臺(tái)相結(jié)合；該影像擷取器設(shè)于底座上方且設(shè)有一背光源，其中該背光源設(shè)于底座頂面上而與影像 擷取器相面對(duì)，使待測(cè)雕刻刀具位于影像擷取器及背光源之間；以及該影像處理裝置與影像擷取器及夾持裝置相連接且設(shè)有一計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)設(shè)有一影 像處理程序及一檢測(cè)運(yùn)算程序，藉以對(duì)于影像擷取器所擷取的待測(cè)雕刻刀具影像進(jìn)行二值 化及重疊處理，進(jìn)而計(jì)算出待測(cè)雕刻刀具的線寬及斜角數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)裝置，其特征在于，該夾具設(shè)有一 結(jié)合座、一夾設(shè)座及一導(dǎo)正板，其中該結(jié)合座與移動(dòng)平臺(tái)相結(jié)合，該夾設(shè)座與結(jié)合座相結(jié)合 且橫向貫穿有一穿槽，且夾設(shè)座于頂面及底面間縱向貫穿有一與穿槽相連通的導(dǎo)槽，該導(dǎo) 正板是可移動(dòng)地設(shè)于夾設(shè)座的導(dǎo)槽中且橫向貫穿設(shè)有一與穿槽相通且用以夾治待測(cè)雕刻 刀具的導(dǎo)正槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)裝置，其特征在于，該結(jié)合座設(shè)有 一結(jié)合塊及一定位桿，其中該結(jié)合塊與移動(dòng)平臺(tái)頂面相結(jié)合且設(shè)有兩橫向平行設(shè)置的連接 桿，而該定位桿與結(jié)合塊相結(jié)合而位于兩連接桿之間且套設(shè)有一彈性組件，而該夾設(shè)座的 一側(cè)面與兩連接桿相結(jié)合，而該定位桿是伸設(shè)于穿槽中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)裝置，其特征在于，該影像 擷取器為一數(shù)字?jǐn)z影機(jī)，藉以擷取待測(cè)雕刻刀具的影像。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)裝置，其特征在于，該夾設(shè)座的穿 槽為V形的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種雕刻刀具尺寸參數(shù)的檢測(cè)方法及其裝置，其是透過影像擷取器擷取待測(cè)雕刻刀具的正面影像及背面影像，將所擷取的影像傳送至影像處理裝置中，經(jīng)由影像處理裝置進(jìn)行影像的二值化處理，將經(jīng)二值化的待測(cè)雕刻刀具的正面及背面影像的像素疊加，可獲得一重疊的待測(cè)雕刻刀具影像，對(duì)于重疊的影像進(jìn)行端點(diǎn)的坐標(biāo)值量測(cè)及運(yùn)算，即可檢測(cè)出待測(cè)雕刻刀具的線寬及斜角等的數(shù)據(jù)，藉以提供一可快速檢測(cè)及提高檢測(cè)精度的檢測(cè)方法及裝置。
文檔編號(hào)G01B11/24GK102128595SQ20091021564
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者何祥裕, 莊秉憲, 林瑞璋, 王永成 申請(qǐng)人:云林科技大學(xué)