[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

本發明公開了一種金屬工件環形表面刀紋檢測方法及裝置，方法包括：將金屬工件環形表面的圖像轉換為矩形圖像；沿矩形圖像的長度方向將矩形圖像平均分割為多個矩形區域；分別對每一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。本發明金屬工件環形表面刀紋檢測方法及裝置，通過對金屬工件的環形表面圖像對灰度求取一階導數，根據灰度變化找出疑似刀紋點，進一步通過對工件環形表面選取出的疑似刀紋點進行統計分析，判斷刀紋特征，與現有方法相比對工件環形表面刀紋檢測更有效。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別是涉及一種金屬工件環形表面刀紋檢測方法及裝置。

背景技術

對于金屬工件的沖壓加工表面，由于其表面特征比較復雜，使得基于機器視覺的方法檢測其表面缺陷比較困難，而對金屬工件的環形表面存在的環形刀紋檢測是諸多檢測內容中最為困難的一項。

現有技術中，對金屬工件環形表面刀紋的檢測方法是，對拍攝的金屬工件環形表面的圖像，計算工件表面的灰度平均值和灰度方差值，由于刀紋通常直接表現為黑白相間，灰度方差值很大，基于此通過設定針對灰度方差的閾值，來檢測刀紋。然而該方法由于識別特征少，對于輕微刀紋或者分段刀紋不能有效的檢測出。

發明內容

本發明的目的是提供一種金屬工件環形表面刀紋檢測方法及裝置，對工件環形表面刀紋檢測更有效。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種金屬工件環形表面刀紋檢測方法，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。

可選地，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。

可選地，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＝j R-，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。

可選地，所述預設條件為像素點的一階導數值大于第二閾值。

可選地，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；