[發明專利]焊縫缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 201310080871.4
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN103134809A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 沈華加;孫俊;李志聰;黃小林
• 申請（專利權）人: 蘇州華源包裝股份有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G06T7/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;趙艷

技術領域

本發明涉及一種焊縫缺陷檢測方法。

背景技術

金屬包裝桶的桶身一般由一張金屬片體兩邊焊接，形成一個圓柱形的罐體后再進行其他工序，在焊接位置留下焊縫。由于焊縫的質量直接會影響到包裝桶的質量，因此在完成焊接時往往需要對焊縫進行檢測，判斷焊縫是否存在缺陷。行業內檢測焊縫一般是人工檢測，但是人工檢測的檢測效率比較低，無法檢測焊縫細微處，而且判斷的標注存在偏差，影響判斷的穩定。?

發明內容

本發明目的是提供一種焊縫缺陷檢測方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種焊縫缺陷檢測方法，包括像素比例判斷、圖像形狀判斷，其中：

像素比例判斷包括：確定焊縫位置，采集焊縫圖像，在圖像的焊縫位置鎖定一個接近焊縫形狀的長方形框，計算長方形框內圖像各像素點上的灰度值，將灰度值劃分為低值灰度、高值灰度，其中：灰度值在0-128范圍內為低值灰度，灰度值在128-255范圍內為高值灰度，當圖像各像素點低值灰度的比例超過85%時，焊縫存在缺陷；當圖像各像素點低值灰度的比例低于85%時，進行圖像形狀判斷；

圖像形狀判斷包括：對采集的焊縫圖像進行二值化轉換，對轉換后的圖像進行邊緣提取，提取出圖像中焊縫的形狀，通過八連通圖算法，判斷焊縫的形狀，當焊縫的形狀為不規則圖形時，焊縫存在缺陷。

優選地，確定焊縫位置，采集焊縫圖像后判斷圖像的焊縫位置位于產品兩端或中間，當圖像位于產品中間時，進行像素比例判斷。

優選地，像素比例判斷時，通過兩條掃描線對圖像的焊縫兩旁進行掃描，從而確定焊縫的位置。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果：

本發明通過從像素比例判斷、圖像形狀判斷兩個部分綜合判斷焊縫的缺陷，實時對產品進行圖像采集、缺陷判斷；將本來需要人工完成的檢測工作，轉變成由計算機完成，減少人工成本；同時，機器檢測相比較人工檢測來說，更具穩定性和高效性，這種技術改進，能有效提高企業生產效率，提高企業競爭力。

具體實施方式

下面結合實施案例對本發明作進一步描述：

在產品生產線上架入焊縫缺陷檢測設備，檢測設備中包括至少一臺工業相機、采集卡、計算機等；通過計算機控制工業相機，實時采集焊縫圖像數據；焊縫圖像通過采集卡處理前期數據，傳至計算機，計算機接收圖像數據對其進行判斷；

判斷包括：像素比例判斷、圖像形狀判斷，

其中：首先需要判斷圖像是否取自產品的兩端或中間，以及判斷圖像位于焊接進入位置還是焊接出去位置，記錄其位置標記；當圖像位于產品中間時，進行像素比例判斷；當圖像位于產品兩端時，需要對兩端進行特殊的判斷，在此不進行描述；

像素比例判斷包括：通過兩條掃描線對圖像的焊縫兩旁進行掃描，從而確定焊縫的位置，在圖像的焊縫位置鎖定一個接近焊縫形狀的長方形框，計算長方形框內圖像各像素點上的灰度值，將灰度值劃分為低值灰度、高值灰度，其中：灰度值在0-128范圍內為低值灰度，灰度值在128-255范圍內為高值灰度，當圖像各像素點低值灰度的比例超過85%時，焊縫存在缺陷，產品不合格，給出報警信號；當圖像各像素點低值灰度的比例低于85%時，進行圖像形狀判斷。因為正常焊縫的形狀接近為一個長方形框，因此，在鎖定的長方形框中，低值灰度（即深顏色）比例較高，而在有缺陷的焊縫處，因為形狀不太接近為一個長方形框，所以鎖定的長方形框中，必然包括了一部分的高值灰度（淺顏色），因此低值灰度的比例就沒有正常焊縫圖像的高。

圖像形狀判斷包括：對采集的焊縫圖像進行二值化轉換，對轉換后的圖像進行邊緣提取，提取出圖像中焊縫的形狀，通過八連通圖算法（在二值圖像中，相互聯結的黑像素的集合成為一個（黑）區域，通過對圖像內每個區域進行標記操作，求得區域的數目，八連通圖算法從左到右，從上到下，依次檢測每個像素，如果發現某像素點像素值為0，則依次檢測該點的右上、正上、左上及左前點共四個點的像素值，判斷他們的連通性），判斷焊縫的形狀，當焊縫的形狀為規則圖形時，焊縫不存在缺陷，產品合格；當焊縫的形狀為不規則彎曲圖形時，則需要進一步判斷該圖像位于產品的位置；在中間部分的圖像規則，為合格產品的焊縫圖像；否則為不合格產品。