[發(fā)明專利]一種用于管路連接件的表面缺陷檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811073567.6
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109085181A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊澤青;李超;劉麗冰;桑宏強(qiáng);黃鳳榮;陳英姝;張艷蕊;袁軍;孫士榮;許揚;張新建;王彤;范敏;呂碩穎;劉奇;田建忠;李月;王春方
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N21/95
• 分類號: G01N21/95;G01N21/88
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 王瑞

1.一種用于管路連接件的表面缺陷檢測裝置，其特征在于該裝置包括x軸調(diào)節(jié)手軸、y軸調(diào)節(jié)手軸、V型固定塊、底座、光源夾具、固緊手輪、調(diào)焦機(jī)構(gòu)、鏡頭固緊手輪、調(diào)焦手輪、支柱、鏡頭、CCD圖像傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、鏡頭固定結(jié)構(gòu)、計算機(jī)、y軸滑槽、x軸滑槽和滑塊；

所述支柱安裝在底座上；所述光源夾具通過固緊手輪安裝在支柱上；所述調(diào)焦機(jī)構(gòu)通過鏡頭固緊手輪安裝在支柱上；調(diào)焦機(jī)構(gòu)位于光源夾具上方；所述鏡頭固定結(jié)構(gòu)通過調(diào)焦手輪安裝在調(diào)焦機(jī)構(gòu)上；鏡頭與CCD圖像傳感器連接；所述鏡頭安裝在鏡頭固定結(jié)構(gòu)上；所述計算機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡與CCD圖像傳感器連接；

所述y軸滑槽固定在底座上；所述滑塊安裝在y軸滑槽上；滑塊內(nèi)部開孔，孔中具有y軸手軸固定槽；y軸手軸固定槽與y軸調(diào)節(jié)手軸配合；所述滑塊上具有x軸滑槽，V型固定塊安裝在x軸滑槽上；V型固定塊內(nèi)部開孔，孔中具有x軸手軸固定槽；x軸手軸固定槽與x軸調(diào)節(jié)手軸配合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于管路連接件的表面缺陷檢測裝置，其特征在于固緊手輪和鏡頭固緊手輪為螺絲結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)可調(diào)節(jié)松緊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于管路連接件的表面缺陷檢測裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集卡采用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)線。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于管路連接件的表面缺陷檢測裝置，其特征在于所述鏡頭固定結(jié)構(gòu)是一個有固緊螺絲的圓環(huán)。

5.一種用于管路連接件的表面缺陷檢測方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟1、檢測開始，將待測零件放置在V型固定塊上；

步驟2、通過x軸調(diào)節(jié)手軸調(diào)節(jié)x軸方向，通過y軸調(diào)節(jié)手軸調(diào)節(jié)y軸方向，調(diào)節(jié)到待測零件正對鏡頭；

步驟3、將合適的光源放置在光源夾具上，通過固緊手輪調(diào)節(jié)光源夾具在支柱上的高度，調(diào)整合適后擰緊固緊手輪；

步驟4、通過鏡頭固緊手輪調(diào)節(jié)調(diào)焦機(jī)構(gòu)在支柱上的高度，調(diào)整合適后擰緊鏡頭固緊手輪；通過調(diào)焦手輪使固定鏡頭結(jié)構(gòu)上下移動，使得CCD圖像傳感器采集到的圖像清晰；調(diào)整好之后通過CCD圖像傳感器采集待測零件圖像；

步驟5：通過數(shù)據(jù)采集卡將CCD圖像傳感器采集到的待測零件圖像傳輸?shù)接嬎銠C(jī)進(jìn)行圖像分析，判斷待測零件是否有缺陷、缺陷類型以及缺陷等級，并將檢測結(jié)果在計算機(jī)上顯示。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于管路連接件的表面缺陷檢測方法，其特征在于步驟5中計算機(jī)對圖像進(jìn)行分析，包括以下步驟：

(1)圖像預(yù)處理：對待測零件圖像進(jìn)行同態(tài)濾波預(yù)處理，以去除噪聲干擾，優(yōu)化圖像上照明不均，增強(qiáng)圖像；

(2)圖像缺陷特征提取：對預(yù)處理后的圖像與訓(xùn)練得到的映射函數(shù)重構(gòu)缺陷圖像，再對重構(gòu)后的缺陷圖像進(jìn)行紋理特征提取；

(3)圖像缺陷識別與分類：將提取完紋理特征的圖片與深度卷積字典卷積后輸入到已經(jīng)訓(xùn)練好的分類器中進(jìn)行缺陷檢測，根據(jù)其表面特征對其進(jìn)行缺陷檢測，得到待測零件是否有缺陷、缺陷類型以及缺陷等級的檢測結(jié)果，并將檢測結(jié)果在計算機(jī)上顯示。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于管路連接件的表面缺陷檢測方法，其特征在于分類器的訓(xùn)練具體是通過所述表面缺陷檢測裝置采集零件缺陷圖像保存在計算機(jī)中，計算機(jī)對采集的零件缺陷圖像先分類缺陷種類，再在某一缺陷下分類缺陷程度，構(gòu)成缺陷圖像庫；將缺陷圖像庫內(nèi)的所有圖像進(jìn)行同態(tài)濾波預(yù)處理操作和LBP算法提取紋理特征操作，構(gòu)成缺陷樣本集；用缺陷樣本集訓(xùn)練深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器，使其得到深度卷積字典和映射函數(shù)，完成分類器的訓(xùn)練。