基于直线段检测的SIM卡槽图像中切割线定位算法*

王丽威 马丽艳 李功燕1,

(1.江苏物联网研究发展中心,无锡,214135; 2.中国科学院大学微电子学院,北京,100049; 3.中国科学院微电子研究所,北京,100029)

引 言

视觉引导激光切割技术是通过机器视觉系统引导激光切割机器人完成零件切割作业，从而实现对产品的自动化处理，具有非接触、速度快和柔性好等优点，在现代制造业中有着广阔的应用前景[1-2]。它是工业智能机器人的一个重要组成部分，在国内外得到了很大的重视。本文针对手机SIM(Subscriber identification module)卡槽工件切割需求，利用同轴视觉激光系统进行作业。

同轴视觉激光系统如图1(a)所示。系统主要有视觉采集和激光切割两部分组成。由视觉系统采集工件图像，利用图像处理算法检测待切割部位在图像中的位置，通过图像坐标和激光坐标关联，进而引导激光对工件进行切割。本文工件是在固定件上固定包含4个SIM卡槽的注塑模(图1(b))，每个卡槽都被上下两个臂连接。切割的目的就是断开这些连接以获得完整的卡槽。为达到高精度检测需求，视觉系统采用500万像素的工业相机(Basler acA2500-14gm，图像分辨率2 592×1 944)，调整振镜角度每次拍摄卡槽和臂的一个连接部位，采集8次之后得到每个连接部位的清晰图片。

图1 图像采集方式Fig.1 Image acquisition

待切割的连接部位呈现直线段特征，因此可以通过在图像中检测该直线段来定位切割部位。由此可知，如何在一幅图像中快速精确地检测出特定位置的直线段是本文要解决的关键问题。

直线检测是机器视觉和模式识别中最重要的任务之一[3]。……