[發明專利]一種基于內窺鏡成像的鑄件內表面氣孔缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 201811384999.9
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109493339B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 劉顯慶;侯尚尚;劉鵬
• 申請（專利權）人: 北京嘉恒中自圖像技術有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/62
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;侯奇慧

1.一種基于內窺鏡成像的鑄件內表面氣孔缺陷檢測方法，該方法用于對工業內窺鏡拍攝到的鑄件內表面圖像進行處理，以檢測出鑄件內表面的缺陷，其特征在于，包括以下步驟：

S1：對鑄件內表面圖像進行濾波處理，得到預處理圖像T；

S2：設置多個二值化閾值Th₁～Th_N，其中，N為二值化閾值的個數并且為大于1的整數；

S3：分別根據二值化閾值Th₁～Th_N對預處理圖像T進行二值化處理，得到二值化圖像T₁～T_N；

S4：分別提取二值化圖像T₁～T_N的連通域；

S5：分別計算二值化圖像T₁～T_N中每一連通域的質心以及至少一個與連通域有關的參數；

S6：設置多個氣孔缺陷檢測參數，以對二值化圖像T₁～T_N中的每個連通域進行篩選，剔除不符合條件的連通域；

S7：依次對二值化圖像T₁～T_N中剩余的連通域計算兩兩質心之間的距離，并根據一預設質心距離s1對連通域進行聚類；

S8：對聚類后的每一類進行篩選，剔除連通域的個數小于一預設連通域個數s2的類；

S9：計算剩余的每一類的圓心位置以及面積；

S10：分別將每一類的面積與一預設面積閾值范圍s3進行比較，剔除超出預設面積閾值范圍s3的類；

S11：對于剩余的每一類，分別計算類中所有像素的灰度平均值以及環形鄰域中所有像素的灰度平均值并計算和之差的絕對值比較與一預設環形鄰域灰度差值s4的大小，如果則將該類剔除，反之保留該類；

S12：統計所有剩余的類，這些類的集合即為鑄件內表面的缺陷的集合。

2.根據權利要求1所述的基于內窺鏡成像的鑄件內表面氣孔缺陷檢測方法，其特征在于，步驟S2中，多個二值化閾值Th₁～Th_N由一二值化閾值范圍和一二值化閾值間步長確定。

3.根據權利要求2所述的基于內窺鏡成像的鑄件內表面氣孔缺陷檢測方法，其特征在于，二值化閾值范圍為[40,160]，二值化閾值間步長為5。

4.根據權利要求1所述的基于內窺鏡成像的鑄件內表面氣孔缺陷檢測方法，其特征在于，步驟S4中，利用Suzuki提出的通過檢測每一幅二值圖像的邊界的方式分別提取出二值化圖像T₁～T_N的連通域。

5.根據權利要求1所述的基于內窺鏡成像的鑄件內表面氣孔缺陷檢測方法，其特征在于，步驟S5中，與連通域有關的參數為連通域的面積、圓形度、離心率和凸度。

6.根據權利要求5所述的基于內窺鏡成像的鑄件內表面氣孔缺陷檢測方法，其特征在于，多個氣孔缺陷檢測參數分別如下：

(1)缺陷部位顏色的選擇開關；

(2)缺陷部位的顏色；

(3)缺陷部位面積的選擇開關；

(4)缺陷部位面積的下限；

(5)缺陷部位面積的上限；

(6)缺陷部位圓形度的選擇開關；

(7)缺陷部位圓形度的下限；

(8)缺陷部位圓形度的上限；

(9)缺陷部位離心率的選擇開關；

(10)缺陷部位離心率的下限；

(11)缺陷部位離心率的上限；

(12)缺陷部位凸度的選擇開關；

(13)缺陷部位凸度的下限；

(14)缺陷部位凸度的上限。

7.根據權利要求1所述的基于內窺鏡成像的鑄件內表面氣孔缺陷檢測方法，其特征在于，步驟S7中進行聚類的規則如下：如果一連通域X1與已有的任一類中任一連通域X2的質心之間的距離大于連通域X1、連通域X2二者的半徑之和并且大于所述預設質心距離s1，則將該連通域X1劃分為新的類。