[發明專利]一種基于機器視覺的柱狀二極管表面缺陷檢測裝置

有效

• 申請號: 201510053437.6
• 申請日: 2015-02-02
• 公開（公告）號: CN104597057B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 張中煒;郭朝偉;姚意;譚志軍;陳夢云
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G01N21/89
• 分類號: G01N21/89
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩

1.一種基于機器視覺的柱狀二極管表面缺陷檢測裝置，其特征在于，包括用于傳輸二極管的傳送帶（1），在傳送帶（1）的上方設有用于拍攝二極管正面圖像的工業相機一（2），在傳送帶（1）的下方設有用于拍攝二極管背面圖像的工業相機二（3），傳送帶（1）分別與工業相機一（2）和工業相機二（3）之間安放特定空間角度和照明方式的條形散射光源，工業相機一（2）及工業相機二（3）均連接電腦（4），電腦（4）連接驅動單元（5），驅動單元（5）與剔除裝置（6）相連，剔除裝置（6）用于剔除經工業相機一（2）及工業相機二（3）拍攝后檢驗不合格的柱狀二極管，其中，電腦（4）對工業相機一（2）及工業相機二（3）拍攝到的原始圖像做如下處理：

步驟1、利用雙射線管體分割算法從原始圖像中分割出柱狀二極管的管體；

步驟2、利用設限最大類間方差法二值化及閉運算對步驟1分割得到的管體進行預處理；

步驟3、在筆畫寬度轉換的基礎上增加兩條與梯度方向呈±45o的射線去計算筆畫寬度，通過計算每個邊緣點梯度方向上的筆畫寬度將文字和邊緣彌散光區域從管體上分割出來；

步驟4、遍歷去除文字和邊緣彌散光區域的管體所包含的各區域的輪廓，分別計算各區域的面積，若某區域的面積大于事先設定的閾值，則將該區域設定為缺陷感興趣區域，若沒有找到面積大于閾值的區域，則返回步驟1對下一個柱狀二極管進行計算；

步驟5、提取缺陷感興趣區域的形狀和紋理特征；

步驟6、基于決策樹分類，利用步驟5提取到的特征對缺陷感興趣區域所屬的缺陷類別進行判定。

2.如權利要求1所述的一種基于機器視覺的柱狀二極管表面缺陷檢測裝置，其特征在于，所述步驟1的具體步驟為：

分別繪制兩條射線，根據管體的邊緣信息確定管體直角點的粗略感興趣區域，然后在粗略感興趣區域內進行角點檢測，最后確定管體的兩個相對的直角點，從而將管體從原始圖像中分割出來。

3.如權利要求1所述的一種基于機器視覺的柱狀二極管表面缺陷檢測裝置，其特征在于，所述步驟5中的特征包括：缺陷感興趣區域的平均灰度，缺陷感興趣區域的空間邊緣方向直方圖，缺陷感興趣區域的環狀度，缺陷感興趣區域的模式化梯度方向，缺陷感興趣區域的梯度幅值直方圖特征算子。

4.如權利要求1所述的一種基于機器視覺的柱狀二極管表面缺陷檢測裝置，其特征在于，所述步驟6包括：

步驟6.1、判斷缺陷感興趣區域的平均灰度是否大于設定閾值，若是，則缺陷感興趣區域為高灰度感興趣區域，進入步驟6.2，若否，則缺陷感興趣區域為低灰度感興趣區域，進入步驟6.3；

步驟6.2、基于歐氏距離，利用缺陷感興趣區域的空間邊緣方向直方圖及環狀度，判斷當前柱狀二極管的缺陷屬于露白膠或屬于側面缺陷；

步驟6.3、基于BP神經網絡分類，利用缺陷感興趣區域的梯度幅值直方圖特征算子，判斷當前柱狀二極管的缺陷屬于片狀印染或屬于內部缺陷。