基于机器视觉的取石钳头部加工精度测量技术.pdf

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1、上海理工大学学报第32卷第2期J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo1．32No．22010文章编号：1007—6735{2010)02—0145—04基于机器视觉的取石钳头部加工精度测量技术尹勋超，王殊轶(上海理工大学医疗器械与食品学院，上海200093)摘要：利用机器视觉原理建立了可对取石钳头部进行自动检测的系统．系统主要由工业摄像机、镜头、背面光源及计算机硬件等组成，采用基于Canny算子的亚像素边缘检测与随机Hough变换的特征识另4方法对取石钳头部非接触在线实时检测．实验表明，在系统的测量参量值中，角度标准差为0

2、．20，距离标准差最大为0．010，测量精密度较为理想．关键词：机器视觉；取石钳头；亚像素；边缘检测；特征识别中图分类号：TP391．4文献标志码：AStudyonmeasurementtechnologyforinspectingtheheadoflithotomyforcepsbasedonmachinevisionYINXun-chao，WAN6Shu-yi(SchoolofMedicalInstrumentandFoodEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China

3、)Abstract：Themachinevisionsystemforautoinspectingtheheadoflithotomyforcepswaspres—entedwhichconsistsofindustrycamera，cameralens，backlightsource，computerandotherhard-warecomponents．Thedetectionmethodsforsub-pixeledgeextractionbasedonCannyoperatoraswellasthefeaturerecognitionbasedonHoughtransf

4、ormationwereapplied．Thesystemrealizesrealtimenon-contactinspectionandhasbroadprospectofapplicationindimensionmeasurement．Theinspectionresultsindicatethattheanglestandarddeviationcanreach0．20，anddistancestandarddeviationcanreach0．010，whichprovethatthemeasuringprecisionissatisfactory．Keywords：

5、machinevision；lithotomyforceps；6-pZ；edgedetection；patternrecognition随着微创技术的飞速发展，腹腔镜在临床中的费用低，效果好，不需特殊器械[3]．应用日益广泛，取石钳是腹腔镜成套手术器械的关在取石钳的实际生产制造中，若取石钳头部的键部件．在腹腔镜手术中，由引流管行胆道造影确认加工精度低可使装配孔位置偏移，可能造成取石钳结石位置，取石钳在X线透视下沿造影剂方向经引上下钳闭合面有间隙，在取石手术时可能发生结石流管窦道到达结石所在位置，可轻易地取出结石【1]．从间隙滑脱，造成取石不净，直接影响手术的成败．使用取石钳取石

6、对患者的胆管损伤较小，多发结石迄今为止，还没有查阅到有关检测取石钳头部加工时可重复进行取石治疗，也可取出碎石后不易冲出精度的文献，如果采用人眼来检测则既费精力又费的结石L2]．取石钳取石具有较多优点，适应症广泛，时间，且不能保证检测效果，在检测人员疲劳或精力操作简便、安全、速度快且可重复使用，患者痛苦小，不集中的情况下容易形成误判．本文提出了测量取收稿日期：2008—08—04作者简介：尹勋超(1982一)，男，硕士研究生．E-mail：ianlo@163．com第2期尹勋超，等：基于机器视觉的取石钳头部加工精度测量技术研究147找图像边缘点，从而得到单像素宽度边缘图像，[．式

7、中，为映射点与输入图像各邻点的距离．．0厂．Z．0亚像素级的精确定位采用三次内插法／嘲，对边定义一个中心像素的坐标为(i，J)，其目标像一．t++1．，12缘像素采样点用函数8()=sin(nx)／(，)进●行，插，素坐标为(i+，J+)，(，)为目标像素偏移量．．一．．7值．8()=sin(Trx)／(兀)，可用三次多项—式1近似一．一如图5所示，利用中心像素周围的l6个邻点，1111fl一2fI+II。l、f，<1、／、，通过插值公式可以得到目标像素的值s()=4—8II+5Il。一II