[發明專利]聚晶金剛石復合片表面裂紋視覺檢測方法

有效

• 申請號: 201710482633.4
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107369136B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 黃瑩祥;何克華;何澤偉;柳時棟;楊志宏;李慧慧;陳琛
• 申請（專利權）人: 福建省萬龍新材料科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/40;G06T7/00;G06T7/11;G06T7/13;G06T7/136
• 代理公司: 泉州市博一專利事務所(普通合伙) 35213
• 代理人: 洪淵源;鄭庭山

聚晶金剛石復合片表面裂紋視覺檢測方法，包括：（1）采用圓頂及同軸光的組合垂直正面照明系統，并使用R軸精密位移平臺輔助工件旋轉拍攝獲取聚晶金剛石復合片原始圖像；（2）對采集的原始圖像進行數字圖像處理，具體包括：a、基于灰度投影直方圖投影梯度極值的邊界提取方法去除非感興趣區域；b、圖像濾波，抑制圖像中的低頻分量，增強圖像細節；c、采用圖像分割技術將缺陷從圖像中分離出來；（3）經過步驟（2）處理后的圖像只含有裂紋連通域，選取長度、寬度、圓形度、長寬比四個特征量對裂紋缺陷進行分析。本發明可實現對PDC表面裂紋缺陷自動化、高效率、高精度的檢測。

技術領域

本發明涉及金剛石復合片技術領域，具體來說是指一種聚晶金剛石復合片表面裂紋視覺檢測方法。

背景技術

聚晶金剛石復合片（polycrystalline diamond compact, PDC）是由聚晶金剛石層(PCD-polycristalline diamond)和硬質合金(tungsten carbide-cobalt)基體在高溫高壓下燒結而成。PDC在實際生產制造過程中因合成工藝或后期加工等因素不可避免的會出現裂紋等表面缺陷，對產品性能產生影響，而產品的質量檢驗則為十分重要的環節。

隨著視覺檢測技術的發展，使自動檢測產品表面缺陷成為可能。Yong-Ju Jeon使用離散小波變換，成功區分真偽缺陷，并提取出鋼坯中角裂紋的形態特征。厲榮宣等提出一種分塊自適應模糊集增強方法，提高了裂紋區和背景區的對比度，實現軸類零件的裂紋檢測。付邦瑞在滿足準確率和實時性的基礎上，完成了高溫在線鋼坯表面裂紋缺陷檢測。

國內外學者運用視覺檢測技術，在各類產品的裂紋缺陷檢測上取得了成功。而目前，對于PDC的表面缺陷檢測主要依靠人工，存在檢測效率低且客觀一致性差等問題。

發明內容

本發明提供一種聚晶金剛石復合片表面裂紋視覺檢測方法，解決現有對于PDC的表面缺陷檢測主要依靠人工，存在檢測效率低且客觀一致性差等問題等問題。

本發明采用如下技術方案：

聚晶金剛石復合片表面裂紋視覺檢測方法，包括以下步驟：

（1）采用圓頂及同軸光的組合垂直正面照明系統，并使用R軸精密位移平臺輔助工件旋轉一周進行拍攝獲取聚晶金剛石復合片原始圖像；

（2）對采集的原始圖像進行數字圖像處理，具體流程包括：a、感興趣區域提取，基于灰度投影直方圖投影梯度極值的邊界提取方法去除非感興趣區域；b、圖像濾波，抑制圖像中的低頻分量，增強圖像細節；c、缺陷分割，采用圖像分割技術將缺陷從圖像中分離出來；

（3）經過步驟（2）處理后的圖像只含有裂紋連通域，選取長度、寬度、圓形度、長寬比四個特征量對裂紋缺陷進行分析。

進一步地，所述灰度投影直方圖是將圖像水平和垂直方向上的灰度值進行逐行、逐列累加求均值，并投影到垂直和水平的一維坐標上，其數學表達式為：，；其中，為圖像區域內第i行投影到垂直一維坐標的值，為第i行包含的列數，為第i行j列的灰度值； 為圖像區域內第j列投影到水平一維坐標的值， m(c_j)為第j列包含的行數。

進一步地，所述圖像濾波采用維納濾波，所述維納濾波的峰值信噪比PSNR和歸一化均方誤差的定義分別如下：，，其中，F表示原始圖像，Z表示濾波后的圖像，(i, j)為像素坐標，M、N分別為圖像的高度和寬度。

進一步地，所述缺陷分割采用圖像閾值分割，所述圖像閾值分割采用大律法進行閾值的選取。