[發明專利]基于顯著活動輪廓模型的硅鋼板表面微小缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 201310548696.7
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103544709A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 宋克臣;顏云輝;李駿;胡少鵬
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G01N21/88
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明屬于智能檢測和機器視覺領域，具體涉及一種基于顯著活動輪廓模型的硅鋼板表面微小缺陷檢測方法。

背景技術

硅鋼板是一種重要的軟磁性材料，主要用作變壓器和各種電機的鐵芯。它的生產工藝復雜，制造技術嚴格，國外的生產技術都以專利形式加以保護，視為企業的生命。由于受生產條件的局限，硅鋼板的表面不可避免地會存在不同形式、不同類別的缺陷，且尺寸大小、缺陷數量及其分布的差異很大。表面缺陷的存在，嚴重影響硅鋼板生產的順利組織和產品合格率的提高，很大程度上制約了鋼鐵企業的發展。在生產過程中如何及時地檢測出缺陷，并通過對缺陷信息的分析，找出缺陷產生的原因，實現對硅鋼板表面質量的控制是鋼鐵企業非常關注的問題。

由于使用硅鋼板生產的電機類產品對硅鋼板表面質量要求非常嚴格，微小缺陷的存在也嚴重影響產品的性能。為了滿足客戶的需求，鋼鐵企業必須保證硅鋼板表面缺陷的完全檢出，然而微小缺陷是檢測的難點，在檢測過程中，提高對微小缺陷檢測精度的同時，表面復雜背景突出，給缺陷檢測帶來了更大的挑戰。

為了能夠快速準確的檢測鋼板表面缺陷，基于機器視覺的鋼板表面質量檢測技術已經得到一定程度的應用和推廣，并且各種各樣的檢測方法已經被應用于檢測系統中。盡管一些檢測方法在某些單一類型（例如裂紋、孔洞等）的缺陷檢測中已經取得了不錯的實驗結果，但是目前還沒有一個通用的方法能夠檢測所有類型的表面缺陷。因此，有必要開發一個適合的檢測方法能夠實現復雜背景下硅鋼板表面微小缺陷的準確檢測。

發明內容

針對復雜背景下硅鋼板表面微小缺陷的檢測問題，本發明提出一種基于顯著活動輪廓模型的硅鋼板表面微小缺陷檢測方法，以實現對硅鋼板表面微小缺陷檢測的目的。

本發明的技術方案是：

一種基于顯著活動輪廓模型的硅鋼板表面微小缺陷檢測方法，包括如下步驟：

步驟1、采用面陣工業相機采集硅鋼板表面圖像；

步驟2、采用視覺顯著方法對采集的硅鋼板表面圖像進行檢測，判斷是否為缺陷圖像，若是，則執行步驟3，否則將圖像刪除；

步驟3、采用顯著活動輪廓模型對缺陷圖像進行定位檢測。

步驟2所述的采用視覺顯著方法對采集的硅鋼板表面圖像進行檢測，具體步驟如下：

步驟2-1、使用5×5高斯濾波窗口對采集的硅鋼板表面圖像進行濾波處理；

步驟2-2、將濾波后的硅鋼板表面圖像和未濾波的硅鋼板表面圖像進行顏色空間轉換，即從RGB顏色空間轉換到Lab顏色空間；

步驟2-3、在Lab顏色空間下，分別計算未濾波的硅鋼板表面圖像的平均向量I_μ(x,y)和濾波后的硅鋼板表面圖像的向量I_f(x,y)；

步驟2-4、將步驟2-3中獲得的I_μ(x,y)和I_f(x,y)代入以下公式中計算得到顯著值S(x,y)，進一步根據顯著值繪制顯著圖；

S(x,y)=||I_μ(x,y)-I_f(x,y)||??????(1)

步驟2-5、計算顯著圖中的平均灰度并與初始設置的閾值大小進行比較判斷該圖像是否為缺陷圖像。

步驟3所述的采用顯著活動輪廓模型對缺陷圖像進行定位檢測，具體步驟如下：

步驟3-1、構建硅鋼板表面缺陷圖像的最小化能量函數：