[發(fā)明專利]蜂窩載體缺陷自動(dòng)化檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710567249.4
• 申請(qǐng)日: 2017-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN107290347B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張浩;李紅兵;秦可勇;高暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇阿瑞斯智能設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/88
• 分類號(hào): G01N21/88;G01B11/08;G01B11/27
• 代理公司: 32260 無錫市匯誠永信專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 張歡勇

1.一種蜂窩載體缺陷自動(dòng)化檢測(cè)方法,其具體步驟包括：

A.待測(cè)蜂窩載體由可控傳送速度的帶狀傳送裝置送入檢測(cè)區(qū)域；

B.檢測(cè)區(qū)域內(nèi)設(shè)有光源，在光源的投射下，利用接觸式圖像傳感器和高清相機(jī)分別對(duì)待測(cè)蜂窩載體的位于孔道兩側(cè)的兩個(gè)端面進(jìn)行圖像采集，所述接觸式圖像傳感器采用逐行掃描、每次只采集一行的方式進(jìn)行圖像采集，所述接觸式圖像傳感器的圖像采集頻率與傳送裝置的傳送速度相匹配以保證待測(cè)蜂窩載體通過檢測(cè)區(qū)域后接觸式圖像傳感器對(duì)孔道端面的完整圖像采集完成，所述高清相機(jī)在待測(cè)蜂窩載體到達(dá)聚焦處時(shí)對(duì)其進(jìn)行圖像采集，接觸式圖像傳感器和高清相機(jī)采集得到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)；

C.上位機(jī)對(duì)接收到的接觸式圖像傳感器采集圖像和高清相機(jī)圖像進(jìn)行處理分析，得出檢測(cè)結(jié)果，所述檢測(cè)結(jié)果包括堵孔率、孔道彎曲率、孔道數(shù)目、表面裂紋和孔壁斷裂結(jié)果、載體直徑和同心度；

所述步驟C中上位機(jī)對(duì)接觸式圖像傳感器采集圖像和高清相機(jī)圖像進(jìn)行處理分析并獲得檢測(cè)結(jié)果的具體步驟如下：

a.對(duì)接收到的原始圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)處理得到孔洞水平豎直的圖像，具體包括以下步驟：

a1.使用7x7模板對(duì)接收到的原始圖像作均值濾波，消除圖像噪點(diǎn)；

a2.使用31x31模板對(duì)步驟a1得到的圖像作自適應(yīng)均值閾值化處理，模板大小大于載體端面的一個(gè)孔洞方格的大小；

a3.對(duì)步驟a2得到的圖像作形態(tài)學(xué)處理，使用3x3模板膨脹圖像，再腐蝕圖像；

a4.對(duì)步驟a3獲得的圖像作高斯模糊處理，再使用canny算子對(duì)處理后的圖像檢測(cè)輪廓；

a5.對(duì)檢測(cè)出的所有輪廓作最小外接矩形；

a6.統(tǒng)計(jì)所有矩形中長(zhǎng)寬比大于3的矩形的傾斜角度，并根據(jù)傾斜角度將矩形分為傾斜角度小于45°矩形和傾斜角度大于45°矩形兩類，分別統(tǒng)計(jì)這兩類矩形的數(shù)量并進(jìn)行數(shù)量比較，選取數(shù)量較多的一類矩形并計(jì)算其傾斜角度的平均值；

a7.去除步驟a6中獲得的數(shù)量較多的一類矩形中傾斜角度與平均值相差較大的矩形，對(duì)剩余矩形的傾斜角度再次取平均值，該平均值即為待測(cè)蜂窩載體的傾斜角度angle；

a8.根據(jù)步驟a7獲得的傾斜角度，對(duì)原始圖像作仿射變換從而實(shí)現(xiàn)原始圖像的旋轉(zhuǎn),仿射變換時(shí)旋轉(zhuǎn)中心取圖像中心，旋轉(zhuǎn)矩陣采用以下矩陣：

式(1)中，α＝scale·cos angle，β＝scale·sin angle，scale為原始圖像的縮放因子，center.x和center.y的分別為原始圖像的長(zhǎng)的一半和寬的一半；

b.對(duì)孔洞水平豎直的圖像進(jìn)行裁剪處理得到只包含載體的圖像；

c.對(duì)只包含載體的圖像進(jìn)行去噪處理得到孔洞圖像；

d.將孔洞圖像與標(biāo)準(zhǔn)孔洞圖像進(jìn)行對(duì)比，即可獲得待測(cè)蜂窩載體的孔洞檢測(cè)結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩載體缺陷自動(dòng)化檢測(cè)方法,其特征在于：所述步驟C中堵孔率、孔道彎曲率、孔道數(shù)目、表面裂紋和孔壁斷裂結(jié)果的分析方法為：如果光源發(fā)出的光能從待測(cè)蜂窩載體一面經(jīng)過正常孔道投射到另一面，則在接觸式圖像傳感器采集的圖像中呈現(xiàn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)白色方塊，相反地孔壁為標(biāo)準(zhǔn)黑色方塊，最終形成為網(wǎng)格狀圖像，在網(wǎng)格狀圖像中，若接觸式圖像傳感器采集的圖像中的白色方塊的尺寸小于標(biāo)準(zhǔn)白色方塊尺寸或者黑色方塊的尺寸小于標(biāo)準(zhǔn)黑色方塊尺寸，則該孔道存在堵孔或者孔道彎曲的缺陷，對(duì)所有非標(biāo)準(zhǔn)方塊進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，即可得到堵孔率、孔道彎曲率及孔道目數(shù)；若白色方塊與相鄰的方塊連接在一起，則可以判斷為孔壁斷裂；白色方塊與相鄰的方塊連接在一起的數(shù)量超過一定量值，則可以判斷為載體表面裂紋。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩載體缺陷自動(dòng)化檢測(cè)方法,其特征在于：所述步驟C中載體直徑和同心度的分析方法為：所述接觸式圖像傳感器采集的圖像和高清相機(jī)采集的圖像經(jīng)算法識(shí)別可以得出載體外部輪廓圓，通過載體外部輪廓圓就能計(jì)算出載體的直徑、同心度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩載體缺陷自動(dòng)化檢測(cè)方法,其特征在于：所述步驟B中還包括利用入口傳感器和出口傳感器對(duì)待測(cè)蜂窩載體在檢測(cè)區(qū)域的進(jìn)出進(jìn)行判斷，當(dāng)通過入口傳感器判斷到待測(cè)蜂窩載體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域時(shí)則觸發(fā)接觸式圖像傳感器和高清相機(jī)進(jìn)行采集，當(dāng)通過出口傳感器判斷到待測(cè)蜂窩載體離開檢測(cè)區(qū)域時(shí)則將采集到的圖像上傳至上位機(jī)。