[發(fā)明專利]基于機器視覺的拋光金屬弧狀面瑕疵實時檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210163710.7
• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN102680494A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設計）人: 白瑞林;溫振市
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G01N21/952
• 分類號: G01N21/952
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發(fā)明涉及一種檢測方法，尤其是一種基于機器視覺的拋光金屬弧狀面瑕疵實時檢測方法，屬于拋光金屬弧狀面檢測的技術領域。

背景技術

在工業(yè)生產中，隨著工業(yè)技術水平的不斷提高，對產品的質量要求也隨之提高，傳統(tǒng)對工件質量的監(jiān)測主要靠人工目測。由于受檢查人員的主觀因素的影響，很容易出現(xiàn)誤檢和漏檢等情況，并且人工目測還有效率低、準確率低和規(guī)范化程度不夠，檢測結果與檢查人員的個人能力及精神狀態(tài)密切相關，穩(wěn)定性和可靠性比較差，另外，也不能將檢測數(shù)據(jù)分類實時送入計算機進行自動質量管理。為了解決人工目測工作量大、效率低、漏檢率高的難題，企業(yè)急需引進一種自動檢測技術，以替代人工操作，在降低人力成本的同時又能實現(xiàn)對產品質量的嚴格控制。所以，引入了機器視覺在工件質量監(jiān)測上的應用。通過機器視覺代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人眼來對產品質量進行監(jiān)測，提高了生產效率和產品的質量。

目前，國內外也有許多學者在研究拋光弧狀金屬表面的瑕疵檢測，比如軸承外表面這類圓柱形的金屬工件。此類工件的檢測還存在以下幾個問題：（1）、由于拋光弧狀工件表面的反射率高，相機接受到的反射光的反射角不同，所以很難得到光照均勻，幅面寬的圖像；（2）采集到的圖像灰度分布不均勻，有效區(qū)域過窄。如采用同軸光作為光源時，有效區(qū)域過窄，經(jīng)實驗分析檢測一個軸承需至少60張圖像。為解決光照不均的問題，可以采用提取背景圖像，再根據(jù)背景圖像對圖像進行增強，得到灰度均勻的圖像。但當工件有大缺陷的時候，背景圖像的提取將會出現(xiàn)誤差。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種基于機器視覺的拋光金屬弧狀面瑕疵實時檢測方法，其操作方便，檢測精度高，檢測適應性好，穩(wěn)定可靠。

按照本發(fā)明提供的技術方案，一種基于機器視覺的拋光金屬弧狀面瑕疵實時檢測方法，所述拋光金屬弧狀面瑕疵實時檢測方法包括如下步驟：

步驟1、離線情況下，獲取N張合格工件在正常工作光照下的第一樣本圖像及M張合格工件在低光照下的第二樣本圖像，對N張第一樣本圖像分別進行中值濾波獲得圖像序列I_n,n＝1,2,…,N，對M張第二樣本圖像分別進行中值濾波獲得圖像序列I_m,m＝1,2,…,M，對圖像序列I_n、圖像序列I_m分別進行數(shù)據(jù)融合后得到圖像g(x,y)、h(x,y)；

步驟2、統(tǒng)計融合后圖像g(x,y)、h(x,y)內相應灰度值及灰度值對應的像素個數(shù)，分別得到圖像g(x,y)、h(x,y)的直方圖，根據(jù)直方圖相應的較大波峰值對應的灰度值建立圖像背景I(x，y)與直方圖內較大波峰值對應的灰度值間的線性關系式為

I(x,y)＝a(x,y)*(Z_max-Z_h)+h(x,y)

其中，Z_max表示直方圖內較大波峰值對應的灰度值，a(x，y)為斜率矩陣；

步驟3、從上述第一樣本圖像、第二樣本圖像中均任選一張樣本圖像，并建立所選第一樣本圖像、第二樣本圖像的直方圖，得到所選第一樣本圖像、第二樣本圖像直方圖內的較大波峰值對應的灰度值，根據(jù)所述灰度值及步驟2的線性關系式，分別得到所選第一樣本圖像、第二樣本圖像的反射分量；

步驟4、根據(jù)步驟3得到所選第一樣本圖像、第二樣本圖像的反射分量，建立合格工件反射分量標準差與直方圖內較大波峰值對應的灰度值間的對應關系式為