[發明專利]一種既有弧形邊又有直線邊的材料輪廓缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 201710888019.8
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107680086B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 劉永;劉城作;陳祥;劉笑寒;張靜;劉娟秀;倪光明;杜曉輝;劉霖
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/11;G06T7/136
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 甘茂

該發明公開了一種既有弧形邊又有直線邊的材料輪廓缺陷檢測方法，一種光學檢測方法，具體的說是一種檢測弧形磁性材料表面缺角而設計的檢測方法。將直線邊部分和弧形邊部分分開，并分別給出了相應的輪廓缺陷檢測方法，解決了帶有弧形邊的材料的表面輪廓缺陷檢測問題。該方法是一種操作簡單、快速、有效的檢測弧形磁性材料表面輪廓缺角的自動光學檢測方法，并且能達到實際檢測需求。

技術領域

本發明是一種光學檢測方法，具體的說是一種檢測弧形磁性材料表面缺角而設計的檢測方法。

背景技術

稀土永磁材料作為一種高性能功能材料，被廣泛應用于能源、交通、機械、醫療、IT、家電等領域，已成為許多高新技術產業的基礎。而釹鐵硼作為第三代稀土永磁材料，具有綜合優異磁性能、價格相對較低等優點，因此近年來在科研、生產、應用方面都得到了迅速發展。由于磁性材料在生產過程中會產生很多類型的缺陷，如缺角、起泡、開裂、腐蝕等。磁性材料的出廠質量把關尤其重要。目前針對國內廠商大部分采用的是人工檢測方式，人工檢測中工人勞動強度大，受限于工人的精神狀態、檢測熟練水平、經驗積累水平以及工作環境等多方面因素，檢測效率低、速度慢、器件的一致性標準難以得到保證。檢測過程中由于人工疲勞，不可避免的產生錯檢、漏檢，極大地限制了磁性材料產業的產能。針對目前磁性材料產業任務重，要求檢測效率高等特點，最好的方法就是采用基于AOI(自動光學檢測)的磁性材料檢測系統。

發明內容

本發明針對背景技術的不足，所需要解決地技術問題是設計一種操作簡單、快速、有效的檢測弧形磁性材料表面輪廓缺角的自動光學檢測方法，并且能達到檢測需求。

本發明一種既有弧形邊又有直線邊的材料輪廓缺陷檢測方法，該方法包括：

步驟1：獲取帶弧形區域磁性材料正面灰度圖像，并對得到的灰度圖像進行二值化；

步驟2：提取圖像的邊緣輪廓；

步驟3：將步驟2提取的邊緣輪廓分為直線輪廓和曲線輪廓兩部分；

步驟4：直線輪廓部分采用凸包的檢測方法，判斷是否存在缺陷；

步驟5：曲線輪廓部分通過輪廓上的點到弧形兩個頂點所連接的直線的距離以及與兩個頂點形成夾角的余弦值，判斷是否存在缺陷；

步驟5.1：將步驟3中得到的曲線部分兩個端點相連，并計算輪廓上每個點到兩個端點相連的直線的距離d；

步驟5.2：計算輪廓上每個點與兩個端點所形成夾角的余弦值cosθ；

步驟5.3：對輪廓上的每個點所求得的距離和余弦值與沒有缺陷的標準圖像上相應位置的點的距離d和余弦值cosθ做比較，若距離d與余弦值cosθ與標準值的差值均大于一定的閾值，則該處存在缺陷。

進一步的，所述該方法用于元寶形磁性材料的輪廓缺陷檢測。

進一步的，所述步驟2的方法為：

步驟2.1：用一個高斯濾波器平滑輸入圖像，得到平滑后的圖像：

f_s2(x,y)＝G(x,y)*f₂(x,y)；

其中，f₂(x,y)表示輸入圖像，即步驟1獲得的二值圖像，f_s2(x,y)表示對輸入圖像平滑后的圖像，G(x,y)表示高斯函數，(x,y)表示磁性材料表面圖像中的像素坐標值，σ²表示高斯函數G(x,y)的方差，“*”表示卷積；

步驟2.2：根據平滑后的圖像，計算提取梯度幅值圖像和梯度角度圖像：