[發(fā)明專利]一種基于圖像處理的工件缺陷定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510535116.X
• 申請(qǐng)日: 2015-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105092591A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任紅霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 任紅霞
• 主分類號(hào): G01N21/88
• 分類號(hào): G01N21/88
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工件檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于圖像處理的工件缺陷定位方法。

背景技術(shù)

工件是構(gòu)建機(jī)械設(shè)備的重要部分，工件在加工過(guò)程中由于工件材料本身原因或者加工設(shè)備原因，不可避免在其表面出現(xiàn)缺陷，如何對(duì)這些缺陷進(jìn)行剖面上的定位，對(duì)于工件生產(chǎn)廠商定位缺陷、分析缺陷原因非常重要，能夠幫助工件生產(chǎn)廠商改進(jìn)后續(xù)生產(chǎn)工藝，提高工件的生產(chǎn)質(zhì)量。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)工件的缺陷定位仍舊采用人工手段，完全依賴于檢測(cè)人員的歷史經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行缺陷的識(shí)別和定位，這種缺陷定位方式過(guò)于原始，需要大量人力成本，而且定位精度不高。

為此，本發(fā)明提出了一種基于圖像處理的工件缺陷定位方法，能夠采用機(jī)器識(shí)別方式替代人工識(shí)別方式，保持工件缺陷定位的可持續(xù)性和準(zhǔn)確性，為工件生產(chǎn)廠商的后續(xù)生產(chǎn)以及缺陷工件的使用提供有價(jià)值的參考數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于圖像處理的工件缺陷定位方法，采用中值濾波子設(shè)備、均值濾波子設(shè)備、圖像膨脹處理子設(shè)備、圖像腐蝕處理子設(shè)備、灰度化處理子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和信息提取子設(shè)備構(gòu)建適合工件外形特征的圖像處理設(shè)備，并采用外接四邊形的方式對(duì)缺陷進(jìn)行及時(shí)定位。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于圖像處理的工件缺陷定位方法，該方法包括：1)提供一種基于圖像處理的工件缺陷定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)包括高清攝像頭、工件缺陷信息檢測(cè)設(shè)備和飛思卡爾IMX6處理器，所述高清攝像頭對(duì)被檢測(cè)的工件進(jìn)行高清圖像采集以獲得高清工件圖像，所述工件缺陷信息檢測(cè)設(shè)備與所述高清攝像頭連接，用于從所述高清工件圖像中提取出工件缺陷信息，所述IMX6處理器與所述工件缺陷信息檢測(cè)設(shè)備連接，用于基于提取的工件缺陷信息對(duì)工件缺陷進(jìn)行定位；2)使用所述定位系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行定位。

更具體地，在所述基于圖像處理的工件缺陷定位系統(tǒng)中，還包括：用戶輸入設(shè)備，與靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備連接，用于在用戶的操作下，接收用戶輸入的工件閾值范圍、預(yù)設(shè)數(shù)量閾值和基準(zhǔn)工件圖像；靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備，用于存儲(chǔ)工件閾值范圍，所述工件閾值范圍包括工件上限閾值和工件下限閾值，所述工件上限閾值和所述工件下限閾值的取值范圍都落在0-255數(shù)值范圍內(nèi)，所述工件上限閾值大于所述工件下限閾值；所述靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備還用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)數(shù)量閾值和基準(zhǔn)工件圖像，所述基準(zhǔn)工件圖像為對(duì)基準(zhǔn)工件預(yù)先拍攝的只包括工件像素的圖像；供電設(shè)備，包括太陽(yáng)能供電器件、市電接口、切換開(kāi)關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，所述切換開(kāi)關(guān)與所述太陽(yáng)能供電器件和所述市電接口分別連接，根據(jù)市電接口處的市電電壓大小決定是否切換到所述太陽(yáng)能供電器件以由所述太陽(yáng)能供電器件供電，所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述切換開(kāi)關(guān)連接，以將通過(guò)切換開(kāi)關(guān)輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓；工件傳輸線，用于逐塊接收并傳輸各塊工件；高清攝像頭，設(shè)置在工件傳輸線中部上方位置，用于對(duì)每一塊工件進(jìn)行圖像采集，以獲得高清工件圖像，所述高清工件圖像的分辨率為3940×2160；所述工件缺陷信息檢測(cè)設(shè)備與所述高清攝像頭和所述靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備分別連接，用于接收所述高清工件圖像和所述工件閾值范圍；所述工件缺陷信息檢測(cè)設(shè)備包括中值濾波子設(shè)備、均值濾波子設(shè)備、圖像膨脹處理子設(shè)備、圖像腐蝕處理子設(shè)備、灰度化處理子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和信息提取子設(shè)備；所述中值濾波子設(shè)備、所述均值濾波子設(shè)備、所述圖像膨脹處理子設(shè)備、所述圖像腐蝕處理子設(shè)備、所述灰度化處理子設(shè)備、所述目標(biāo)分割子設(shè)備和所述信息提取子設(shè)備分別采用不同型號(hào)的FPGA芯片實(shí)現(xiàn)；所述中值濾波子設(shè)備與所述高清攝像頭連接，用于對(duì)所述高清工件圖像執(zhí)行3×3像素濾波窗口的中值濾波處理，以獲得中值濾波圖像；所述均值濾波子設(shè)備與所述中值濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)所述中值濾波圖像執(zhí)行均值濾波處理，以獲得均值濾波圖像；所述圖像膨脹處理子設(shè)備、所述圖像腐蝕處理子設(shè)備和所述灰度化處理子設(shè)備依次對(duì)所述均值濾波圖像進(jìn)行圖像膨脹、圖像腐蝕和灰度化處理，以獲得灰度化圖像；所述目標(biāo)分割子設(shè)備與所述灰度化處理子設(shè)備和所述靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備分別連接，將灰度化圖像中像素灰度值在所述工件上限閾值和所述工件下限閾值之間的所有像素組成目標(biāo)圖像；所述信息提取子設(shè)備與所述目標(biāo)分割子設(shè)備和所述靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備分別連接，將目標(biāo)圖像與基準(zhǔn)工件圖像相減，獲得缺陷子圖像，計(jì)算缺陷子圖像中非零像素的總數(shù)以作為缺陷點(diǎn)總數(shù)，當(dāng)缺陷點(diǎn)總數(shù)大于等于預(yù)設(shè)數(shù)量閾值時(shí)，判斷工件存在缺陷并輸出工件存在缺陷信號(hào)，當(dāng)缺陷點(diǎn)總數(shù)小于預(yù)設(shè)數(shù)量閾值時(shí)，判斷工件不存在缺陷并輸出工件不存在缺陷信號(hào)；所述IMX6處理器與所述工件缺陷信息檢測(cè)設(shè)備連接，用于接收所述灰度化圖像、所述目標(biāo)圖像和所述缺陷子圖像，并在接收到所述工件存在缺陷信號(hào)時(shí)，在所述灰度化圖像中，以垂直方向?yàn)閅軸，以水平方向?yàn)閄軸，尋找所述缺陷子圖像在所述灰度化圖像中最上方像素的Y軸坐標(biāo)值和最下方像素的Y軸坐標(biāo)值，尋找所述缺陷子圖像在所述灰度化圖像中最左邊像素的X軸坐標(biāo)值和最右邊像素的X軸坐標(biāo)值，以上述四個(gè)像素組成四邊形，標(biāo)記到所述灰度化圖像中以形成復(fù)合圖像；液晶顯示屏，與所述IMX6處理器連接，用于接收并實(shí)時(shí)顯示所述復(fù)合圖像；其中，所述中值濾波子設(shè)備、所述均值濾波子設(shè)備、所述圖像膨脹處理子設(shè)備、所述圖像腐蝕處理子設(shè)備、所述灰度化處理子設(shè)備、所述目標(biāo)分割子設(shè)備和所述信息提取子設(shè)備被集成在一塊集成電路板上。