[發明專利]材料外觀腐蝕形貌特征機器視覺原值檢測評價方法及裝置

無效

• 申請號: 201310706409.0
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103674968A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 紀鋼;張勇智;朱燁華;董世都
• 申請（專利權）人: 紀鋼
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于材料外觀腐蝕特征提取技術領域，尤其涉及一種材料外觀腐蝕形貌特征機器視覺原值檢測評價方法及裝置。

背景技術

材料樣品試驗受其環境因素的綜合影響，其表面會發生各種腐蝕特征現象(裂紋、剝落、鼓泡、腐蝕斑點)。材料腐蝕外觀狀況如何是材料耐蝕性能的重要特征之一，是評價材料環境適應性的一項不可缺少的數據來源。因此，在材料外觀腐蝕特征準確提取、特征大小檢測、材料表面腐蝕形貌特征的評價，是材料腐蝕外觀狀況的一個基礎檢測技術。目前，在材料表面腐蝕形貌特征檢測方面主要以人工觀測、手工測量為主。通過人工肉眼觀測，輔助網格測量，由于受人的差異和經驗等因素影響以及人的視覺偏差，對材料樣品外觀腐蝕特征檢測所得到的腐蝕特征信息會出現偏差、出現漏檢，造成其腐蝕特征信息難于較準確的定量化處理。

現有技術一的技術方案：

用人工來進行樣品腐蝕特征檢測，通過人工檢測的腐蝕特征信息，進行人工腐蝕特征等級的評價。

現有技術一的缺點

(1)人工方法無法準確測量腐蝕特征信息，

(2)由于人檢測的能力不同，不同的人檢測的結果就會不同。

(3)人工檢測速度較慢。

現有技術二的技術方案：

建立圖像采集裝置，形成機器視覺系統，通過該系統實時獲取材料外觀腐蝕特征圖像信息，將圖像信息中的特征點(如銹點)用計算機軟件自動分離出來，并進行特征信息的處理，包括特征大小、面積、數量、顏色，通過特征信息，自動評價涂層材料腐蝕等級。

現有技術二的缺點

如果涂層材料樣品外觀受污染，圖像特征信息檢測會產生誤差，腐蝕等級評價不準。

目前主要檢測機構主要用人工觀測、手工測量為主，通過人工肉眼觀測，輔助網格測量，由于受人的差異和經驗等因素影響以及人的視覺偏差，對材料樣品外觀腐蝕特征檢測所得到的腐蝕特征信息的大小，顏色、數量會出現偏差、出現漏檢，造成其腐蝕特征信息難于較準確的定量化處理。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種材料外觀腐蝕形貌特征機器視覺原值檢測評價方法及裝置，旨在解決現有的腐蝕特征檢測方法存在的檢測結果不準確，容易產生誤差的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種材料外觀腐蝕形貌特征機器視覺原值檢測評價方法，該材料外觀腐蝕形貌特征機器視覺原值檢測評價方法包括以下步驟：

步驟一，使用數字相機或攝像頭采集材料的外觀圖像信息，對圖像進行數字化，把普通的模擬圖像信息轉換成對應的二維點陣數字信息，以圖像文件格式存儲在計算機存儲介質中；圖像信息的轉換若通過數字相機，由數字相機中的CCD器件把圖像信息轉換成數字圖像信息；圖像信息的轉換若通過攝像頭，在計算機中，加入圖像采集卡，由圖像采集卡把圖像信息轉換成數字圖像信息；

步驟二，采集照相機獲取的材料外觀腐蝕特征圖像信息，利用數字圖像處理與識別，設計相關算法，實現對材料外觀腐蝕特征點的處理、形狀的分離，以辨別材料腐蝕特征信息；

步驟三，通過濾波除噪、圖像增強、圖像銳化、圖像二值化處理，改善圖像質量，突現圖像中的目標物，通過相應的算法進行計算，得到材料腐蝕圖像特征信息，腐蝕特征點及特征腐蝕面積，幾何形狀特征屬于外部特征，從分割圖上測量，腐蝕特征大小通過求腐蝕特征邊界點的最小覆蓋圓確定；將圖像劃分成四等份，統計每一部分的腐蝕特征數量和腐蝕總面積，以及每一部分在總體中所占的比重；

步驟四，采用模式理論、圖像識別方法，對照相應材料外觀腐蝕評級標準，通過對圖像中的腐蝕特征進行分割和統計分析，實現評級自動化和定量化，以代替人工對試樣的處理和評級；涂鍍層材料腐蝕等級自動評價方式，可根據涂鍍層材料外觀評級標準進行對比評定，即每一種腐蝕特征信息，都有一個評級的范圍，把該信息與存儲在評級數據庫中的評級信息進行比較，找出該范圍內的腐蝕信息，從而確定該腐蝕特征等級；

涂鍍層單項評級需要查詢評級數據庫中的等級標準，通過一組二維表的查找與匹配來確定其材料的腐蝕特征等級；將識別的腐蝕特征參數與數據庫表中待評級腐蝕特征類型的評級標準進行對比，判斷識別出腐蝕特征參數落在哪個等級區間，實現評定涂層材料腐蝕為哪個等級。

進一步，在步驟一中，對于材料表面腐蝕形貌特征信息主要檢測是：特征的大小、數量、面積，具體的方法為：

輸入原始圖像，對圖像進行編輯，通過直方圖均衡化和特征處理算法獲取圖像邊緣，進而獲得圖像的特征信息，尋找封閉區域，計算各封閉區域的大小、數量和面積。