[發明專利]金屬工件環形表面刀紋檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201711262569.5
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107909573B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 勞永革;段峰;何建枝
• 申請（專利權）人: 廣東嘉銘智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/62
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種金屬工件環形表面刀紋檢測方法，其特征在于，包括：

將金屬工件環形表面的圖像轉換為矩形圖像；

沿所述矩形圖像的長度方向將所述矩形圖像平均分割為多個矩形區域；

分別對每一所述矩形區域對灰度求取沿縱向的一階導數，并選取出極大值取值滿足預設條件的極大值點；

對各所述矩形區域選取出的極大值點的特征數據進行統計分析，進行刀紋特征判斷；

其中，所述對各所述矩形區域選取出的極大值點的特征數據進行統計分析，進行刀紋特征判斷包括：

將選取出的極大值點中位于同一像素行的極大值點的數量、平均對比度值存放在同一數組中；

若像素行包含的極大值點的數量大于第三閾值，并且平均對比度值大于第四閾值，則判斷該像素行存在刀紋；

若像素行的平均對比度值大于第五閾值，并且包含的極大值點的數量大于第六閾值，則判斷該像素行存在刀紋；

若該區域包含的刀紋行數的總行數量超過第七閾值，并且其中單行平均對比度最大值超過第八閾值，則判斷該區域存在多條刀紋。

2.根據權利要求1所述的金屬工件環形表面刀紋檢測方法，其特征在于，所述將金屬工件環形表面的圖像轉換為矩形圖像包括：

在圖像中擬合出環形表面對應的橢圓，以橢圓的中心點為原點建立極坐標系；

在環形表面圖像中選取若干點，確定各點的坐標，在所述矩形圖像所在坐標系中找到各點的對應點；

基于在所述矩形圖像所在坐標系中各對應點的坐標，利用插值算法得到在所述矩形圖像所在坐標系中與環形表面圖像中各像素點對應點的坐標。

3.根據權利要求2所述的金屬工件環形表面刀紋檢測方法，其特征在于，所述在環形表面圖像中選取若干點，確定各點的坐標，在所述矩形圖像所在坐標系中找到各點的對應點包括：

在建立的極坐標系中確定環形表面上的點P(i，j)；

根據以下公式得到點P在世界坐標系中的坐標(x，y)：x＝jR-，y＝R-j，其中R表示擬合出橢圓的半徑；

分別根據以下公式計算點P對應的半徑長度r和角度θ：

θ＝arctan(y/x)；

分別根據以下公式計算點P在所述矩形圖像中的行數m和列數n：m＝r/delta_r，n＝θ/delta_t，其中，delta_r＝M/R，delta_t＝2π/N,delta_r表示對應半徑方向的長度縮放因子，delta_t表示對應圓周方向的角度因子；其中，所述矩形圖像包括M行N列。

4.根據權利要求1所述的金屬工件環形表面刀紋檢測方法，其特征在于，所述預設條件為極大值點的一階灰度值導數值大于第二閾值。

5.根據權利要求1所述的金屬工件環形表面刀紋檢測方法，其特征在于，對像素行數組使用掃描窗口進行優化，包括：

對于每一像素行數組，將當前像素行數組的極大值點的數量、平均對比度值，與其下一像素行數組的數量、平均對比度值分別合并并進行統計，將統計結果賦值給當前像素行數組；

其中，所述像素行數組為選取出的極大值點中位于同一像素行的極大值點的數量、平均對比度值存放在同一數組中，構成對應像素行的數組。

6.根據權利要求1所述的金屬工件環形表面刀紋檢測方法，其特征在于，在沿所述矩形圖像的長度方向將所述矩形圖像平均分割為多個矩形區域之前，還包括：

沿所述矩形圖像長度方向，采用濾波窗口對所述矩形圖像進行濾波處理，具體為：若窗口內灰度值大于第一閾值，則將窗口內灰度值調整到預設范圍內。

7.一種金屬工件環形表面刀紋檢測裝置，其特征在于，包括：

轉換模塊，用于將金屬工件環形表面的圖像轉換為矩形圖像；

分割模塊，用于沿所述矩形圖像的長度方向將所述矩形圖像平均分割為多個矩形區域；

求導模塊，用于分別對每一所述矩形區域對灰度求取沿縱向的一階導數，并選取出極大值取值滿足預設條件的極大值點；

分析模塊，用于對各所述矩形區域選取出的極大值點的特征數據進行統計分析，進行刀紋特征判斷；

其中，所述對各所述矩形區域選取出的極大值點的特征數據進行統計分析，進行刀紋特征判斷包括：

將選取出的極大值點中位于同一像素行的極大值點的數量、平均對比度值存放在同一數組中；

若像素行包含的極大值點的數量大于第三閾值，并且平均對比度值大于第四閾值，則判斷該像素行存在刀紋；

若像素行的平均對比度值大于第五閾值，并且包含的極大值點的數量大于第六閾值，則判斷該像素行存在刀紋；

若該區域包含的刀紋行數的總行數量超過第七閾值，并且其中單行平均對比度最大值超過第八閾值，則判斷該區域存在多條刀紋。