[發明專利]一種基于機器視覺的磁芯表面缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 201811301846.3
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109507192B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 范洪輝;李佳偉;朱洪錦
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/95
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 高姍

1.一種基于機器視覺的磁芯表面缺陷檢測方法，其特征在于：其步驟為：

1)通過彩色CCD工業相機采集待檢測磁芯的十張圖片；

2)對采集到的圖進進行灰度處理，轉換為單通道的灰度圖像；

3)用圖像質量評價函數對灰度處理之后的圖片進行評價，選出最佳測試圖片；

4)用3x3的中值濾波對選出的最佳測試圖片進行去噪聲處理；

5)用伽馬變換對圖像進行對比增強處理；

6)用OSTU算法獲得二值圖；

7)用4連通區域法提取出缺陷的輪廓；

8)用最小外接矩形繪制出缺陷的輪廓，并計算其面積；

9)將計算出的矩形面積與設定的閾值進行比較，大于閾值則將矩形的頂點坐標記錄下來，否則忽略不計；

10)在原圖像中繪出缺陷的最小外接矩形；

11)將缺陷信息和圖片上傳到數據庫；

所述的CCD工業相機為彩色工業相機；

根據步驟1)至3)，每次采集10張圖片，進行灰度處理，再通過圖像質量評價函數選出最佳測試圖片I_best；

I_Gray＝0.30*R+0.59*G+0.11*B (1)

公式(1)：單通道灰度化公式，I_Gray灰度化之后圖像中每個像素點的灰度值，R、G、B為彩色圖像的三通道值；

公式(2)：圖像質量評價函數，f(x,y)為圖像在點(x,y)處的灰度值，f(x,y-1)、f(x,y+1)、f(x-1,y)、f(x+1,y)分別為點(x,y)上下左右點處的灰度值，f為圖像質量值，f值越大圖像質量越好。

2.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的磁芯表面缺陷檢測方法，其特征在于：根據步驟

4)至步驟5)對選出的最佳測試圖片用3x3的中值濾波濾除噪聲，再用伽馬變換對圖像進行對比增強處理，得到圖像I′_best。

3.根據權利要求2所述的一種基于機器視覺的磁芯表面缺陷檢測方法，其特征在于：根據步驟6)至步驟9)對圖像增強之后的圖像I′_best用OTSU算法，得到二值化圖像I″_best，并利用4連通域法提取出缺陷的外部輪廓，再用最小外接矩形框定出來，并計算其面積S₁,S₂....S_n，其中n為最小外接矩形的個數，最后與設定的閾值δ進行比較，記錄下符合條件的矩形頂點坐標p₁,p₂....p_m，其中m為最小外接矩形面積大于設定閾值δ的個數。

4.根據權利要求3所述的一種基于機器視覺的磁芯表面缺陷檢測方法，其特征在于：計算公式為：

u＝w₀*u₀+w₁*u₁ (3)

g＝w₀*(u₀-u)*(u₀-u)+w₁*(u₁-u)*(u₁-u) (4)

S_n＝L*W (6)

公式(3)：w₀和w₁分別表示前景和背景對應的圖像模板卷積運算的算子；u₀和u₁分別表示圖像灰度化之后前景和背景的灰度值；w₀*u₀為當前閾值下前景的平均灰度值；w₁*u₁為當前閾值下背景的平均灰度值；u為圖像的總平均灰度；

公式(4)：g為前景與背景圖像的方差，當方差g為最大時候的灰度值th為最佳閾值；

公式(5)：I″_best為二值圖，A為圖像像素灰度值，th為最佳閾值；

公式(6)：S_n為最小外接矩形面積，L為矩形的長，W為矩形的寬。

5.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的磁芯表面缺陷檢測方法，其特征在于：根據步驟10)至步驟11)在原圖像中用最小外接矩形繪制出每個缺陷所在的位置，且把檢測到缺陷的數量、面積和圖片信息上傳到數據庫。