[發明專利]有色金屬加工質量控制中的產品表面缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 200910050457.2
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN101545868A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 翟鳴;羅新斌;傅山;敬忠良
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G06T7/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種檢測技術領域的一種方法，具體是一種有色金屬加工質量控制中的產品表面缺陷檢測方法。

背景技術

為了滿足國防、民用對有色金屬產品高質量的要求和與國際產品質量標準接軌，消費者對于有色金屬材料質量的要求越來越高，其中表面質量是產品質量的重要指標之一，需要通過表面檢測系統進行實時在線檢測。目前，表面檢測系統已經大量應用于陶瓷、紡織、冶金行業(主要以黑色金屬加工為主)。隨著有色金屬行業近年來的快速發展，迫切需要能夠對有色金屬產品表面進行實時在線檢測的方法。

對有色金屬行業中的產品表面缺陷檢測是表面缺陷識別系統中關鍵且難度非常大的環節，其原因在于系統數據量過大，以精整線尤甚，由于系統需要實時在線檢測，要求算法實時性和有效性都要好。同時由于檢測對象反光率高，在板型不好或者有色產品表面涂有附著物的情況下極易出現大量干擾性數據，其中代表性的有板型缺陷和清洗液缺陷，這些缺陷的出現一般數據量巨大，會導致大量重復的檢測和識別，急劇增加系統的處理負擔，并可能干擾正常缺陷的檢測和識別。基于圖像閾值的方法雖然速度快但是一般不能適用于缺陷復雜的情況，大多應用于簡單的缺陷檢測領域如陶瓷的缺陷檢測中。基于Garbor小波的檢測方法，利用Garbor小波的方向性檢測產品表面地缺陷，通常應用于紡織領域。因此根據有色金屬行業產品的特點研究快速有效的表面缺陷檢測算法是有色金屬行業產品表面缺陷檢測和識別系統的重要研究內容之一。

通過對相關技術文獻檢索發現Vasilic?S.等在工業電子(IndustrialElectronics)的2006年IEEE國際論壇上發表了《基于邊緣檢測的瓷磚表面缺陷檢測方法》(《The?Edge?Detecting?Methods?in?Ceramic?Tiles?DefectsDetection》)，但是該方法是基于邊緣檢測的，而有色金屬表面卻險種的邊緣較少，因而該方法難以適用。此外Cem?Baykal等人在電路與系統的2004年國際會議上發表了《紡織品缺陷檢測》(《IN-CAMERA?DETECTION?OF?FABRIC?DEFECTS》)，該方法利用紋理特征進行缺陷檢測，然而有色金屬表面缺乏紋理信息，這同樣不能應用于有色金屬表面缺陷檢測。

發明內容

本發明針對上述現有技術的問題，提供一種有色金屬加工質量控制中的產品表面缺陷檢測方法，能夠對有色金屬產品表面進行快速有效的實時在線檢測。

本發明是通過以下技術方案實現的，包括如下步驟：

步驟一，采用常速模型對圖像從上到下，從下到上，從左到右，從右到左，四個方向每行每列對應設置的一個卡爾曼濾波器設定初始像素值；

步驟二，利用步驟一中的初始像素值使用卡爾曼濾波器對圖像進行四個方向的濾波，在對每行每列進行濾波的同時利用來自于每個濾波器在每個位置的測量殘差計算并保存該位置的ξ(k)；

步驟三，將四個方向分別計算得到的相同位置的ξ(k)求和，將結果與由人工選取的域值進行二值化操作得到缺陷模版。

步驟一中的卡爾曼濾波器采用一個最優化自回歸數據處理算法，采用信號與噪聲的狀態空間模型，利用前一時刻地估計值和現時刻的觀測值來更新對狀態變量的估計，求出現時刻的估計值。