基于机器视觉的刀具磨破损在位检测系统

根据刀具特点，采用非接触方式进行刀具底刃和侧刃磨破损状态的检测，克服了工程应用中工人凭经验换刀，或离线检测中二次装夹增大误差的难点，使刀具寿命潜能得到有效发挥，具有高精度、高效率、抗干扰等优点

组成部分：该系统主要由CMOS工业相机、双远心镜头、环形光源、三棱镜组成；

采集方案：对于刀具底刃，在增加三棱镜光路条件下一次性采集底部各刃磨破损图像；对于刀具侧刃，定角度旋转连续采集各侧刃4张不同位置的磨破损图像；

开发算法：该系统在MATLAB软件环境下开发自相匹配算法。主要采用阈值分割算法将各个刃部分割开，分别研究各刀刃的磨损情况；利用基于PCA的旋转算法将各刃部定位，呈规律性分布；通过局部角度阈值算法对刃部进行切削刃的提取为后续切削刃拟合做准备；运用最小二乘法对切削刃进行拟合，计算切削刃最大磨损量。

创新点：1）增加三棱镜光路，使底刃和侧刃磨破损状态的检测集成于一个相机，既减小了装置的体积，又节省了工作台的空间；2）自相匹配算法以磨损刀具自身为参考进行测量，不必以新刀图像为模板，不必采集大量不同程度磨损的图片建立数据库。