[發明專利]結合深度測量的車輪踏面擦傷視覺檢測方法

在審

• 申請號: 201711265976.1
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108053392A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 李始燕;田裕鵬;錢時錦;鄭帆軍
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/50;G06T5/50;G06T5/00;G01N21/88
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

1.結合深度測量的車輪踏面擦傷視覺檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1），將預設的光柵投影出結構光場、以中心發散的方式投射到標準車輪表面后，對標準車輪進行踏面圖像提取，得到標準車輪的踏面圖像，并將其作為參考平面；所述預設的光柵具有相位分布；

步驟2），對標準車輪的踏面圖像進行踏面分割、相位求解，提取出能夠表征標準車輪表面狀況的相位信息，作為標準相位；

步驟3），將預設的光柵投影出結構光場、以中心發散的方式投射到標準車輪表面后，對待測車輪進行踏面圖像提取，得到待測車輪的踏面圖像；

步驟4），對待測車輪的踏面圖像序列進行踏面分割、相位求解，提取出能夠表征待測車輪表面狀況的相位信息，作為待測相位；

步驟5），將待測相位與標準相位相減、得到待測車輪踏面上任意點與參考平面間的相位差，對此相位差利用相位解包裹方法得到理想相位差，對此理想相位差利用相位差與高度差的映射關系得到待測車輪踏面相對于參考平面的高度，此高度即為待測車輪的踏面深度信息；

步驟6），采用帶通濾波方法去除待測車輪的踏面圖像中的光柵部分，得到沒有光柵的待測車輪的踏面圖像，并對該沒有光柵的待測車輪的踏面圖像進行圖像增強恢復，得到待測車輪的踏面圖像信息；

步驟7），采用圖像融合技術將上述獲取的待測車輪的踏面深度信息、踏面圖像信息融合顯示，給出待測車輪的全面踏面檢測結果。

2.根據權利要求1所述的結合深度測量的車輪踏面擦傷視覺檢測方法，其特征在于，步驟1）和步驟3）中對車輪進行踏面圖像提取的具體步驟如下：

步驟A），將車輪踏面等分為若干份踏面段；

步驟B），對于每一份踏面段，使其處于被投影的狀態后對其進行拍攝，得到其對應的踏面段圖像；

步驟C），將所有踏面段對應的踏面段圖像進行融合，得到完整的車輪踏面圖像。

3.根據權利要求2所述的結合深度測量的車輪踏面擦傷視覺檢測方法，其特征在于，所述步驟A）中等分的份數為4。

4.根據權利要求1所述的結合深度測量的車輪踏面擦傷視覺檢測方法，其特征在于，步驟2和步驟4中進行踏面分割時，僅提取踏面部分，輪緣部分不做提取，以避免輪緣部分對缺陷檢測的影響。

5.根據權利要求1所述的結合深度測量的車輪踏面擦傷視覺檢測方法，其特征在于，所述步驟2和步驟4中相位求解的具體步驟如下：

首先，將分割后的踏面圖像在沿踏面長度方向上做一維傅里葉變換，得到光柵圖像的空間頻譜圖；

然后，利用帶通濾波器進行濾波，保留光柵圖像的空間頻譜圖中的基頻附近的頻譜信息，濾除載波背景和高頻噪聲；

最后，對濾波后的頻譜進行逆傅里葉變換，得到僅包含受到高度調制的相位信息的光柵圖像。

6.根據權利要求1所述的結合深度測量的車輪踏面擦傷視覺檢測方法，其特征在于，步驟5）在利用相位解包裹方法得到理想相位差時：

當相鄰兩點間相位差在(-π, π)之間時，相位值保持不變；當相鄰兩點間相位差大于π時，則將當前相位值加上或減去π以恢復真實相位值。