[發(fā)明專利]一種表面缺陷視覺檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910177230.8
• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN111665251A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬信
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州元承科技有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G06T7/00;G06T7/136
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種表面缺陷視覺檢測方法，包含：照射步驟：利用至少兩個沿周向均勻布置的光源從不同的方向?qū)z測產(chǎn)品進行照射；和檢測步驟：通過設(shè)定參考值，依次抽取并計算每個標準區(qū)域內(nèi)灰度值的平均值，判斷每一標準區(qū)域為背景噪音區(qū)域或判斷為異常區(qū)域；對判斷為背景噪音區(qū)域內(nèi)若干標準區(qū)域的差值求平均，得到環(huán)境噪音差值；將檢測產(chǎn)品圖像中每一像素減去環(huán)境噪音差值后的灰度值和閾值相比較，判斷所述像素點是否為缺陷點。本發(fā)明對檢測產(chǎn)品圖像和標準樣品基準圖像進行環(huán)境噪音過濾，可消除變動著的背景的濃淡變化，只抽取對比度急劇變化的部分。而不只是單純的二值化來區(qū)分背景變化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機器視覺技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種表面缺陷視覺檢測方法。

背景技術(shù)

在機器視覺領(lǐng)域中，最難實現(xiàn)的就是產(chǎn)品外觀類檢測項目。其主要原因有以下三種：打光不均勻，產(chǎn)品表面反光不一致，環(huán)境光干擾。從而導(dǎo)致相機取到的圖片打光質(zhì)量參差不齊，繼而使得相機軟件處理起來困難重重。最終導(dǎo)致相機很多誤判（把合格品判為不合格品），漏判（把不合格品判為合格品）。前者會導(dǎo)致良品率很低，影響客戶產(chǎn)能；后者就是致命的，會導(dǎo)致不合格品直接流到客戶那邊，如果引起質(zhì)量缺陷導(dǎo)致發(fā)生事故，會發(fā)生不可挽回的損失。

發(fā)明內(nèi)容

機器視覺系統(tǒng)中，每個像素根據(jù)光強度傳送256 級數(shù)據(jù)（8 位）。在進行單色（黑白）處理時，黑色被認作“ 0”，白色被認作“ 255”，從而允許將每個像素接受的光強度轉(zhuǎn)換為數(shù)值數(shù)據(jù)。也就是說，圖像的所有像素均為0（黑色）到255（白色）之間的值。例如，灰色包含一半黑色一半白色，它將被轉(zhuǎn)換為“ 127”。使用機器視覺抓取的圖像數(shù)據(jù)是組成圖像的像素數(shù)據(jù)的集合，并且像素數(shù)據(jù)被再現(xiàn)為256 級對比度數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)通過各個值在0 到255 之間的像素表現(xiàn)出來。所謂圖像處理，就是通過下列各種計算方法計算每個像素的數(shù)值數(shù)據(jù)以找出圖像特征的處理過程。按照以上的原理，如果產(chǎn)品表面光照度一致的話，圖像的灰度值都會在某一個值集中。反之，光照不均勻的話，灰度值會比較分散。如果打光不均勻或者環(huán)境光有干擾，這樣每次每次拍攝相機取到的圖片，圖像的每個像素點的灰度值實際都是在不斷變化的，但是我們一開始設(shè)定的二值化的閾值是不變的，這樣就會導(dǎo)致在閾值附近的灰度值的像素一會兒轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨?55），一會兒轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?），進而導(dǎo)致誤判和漏判。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種表面缺陷視覺檢測方法，消除檢測產(chǎn)品的表面由于光照原因?qū)е碌膱D像產(chǎn)生的陰影部分或光照不均勻部分帶來的誤判。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案為，一種表面缺陷視覺檢測方法，包含：

照射步驟：利用至少兩個沿周向均勻布置的光源從不同的方向?qū)z測產(chǎn)品進行照射；和

檢測步驟：

（1）設(shè)置標準樣品基準圖像并對所述標準樣品基準圖像進行灰階化處理，生成灰度值為基準值；

（2）獲取檢測產(chǎn)品圖像，并對所述檢測樣品圖像進行灰階化處理，生成灰度值為檢測值；（3）設(shè)定一個閾值，用于對檢測產(chǎn)品圖像和標準樣品基準圖像的灰度值進行比較；

（4）設(shè)定參考值、標準區(qū)域大小和處理方向，依次抽取并計算每個標準區(qū)域內(nèi)灰度值的平均值，判斷所述檢測產(chǎn)品圖像和所述標準樣品基準圖像之間的差值，判斷所述差值是否在所述參考值的范圍內(nèi)，若是，判斷為背景噪音區(qū)域，若否，判斷為異常區(qū)域；

（5）對判斷為背景噪音區(qū)域內(nèi)若干標準區(qū)域的差值求平均，得到環(huán)境噪音差值；

（6）將檢測產(chǎn)品圖像中每一像素減去環(huán)境噪音差值后的灰度值和閾值相比較，判斷所述像素點是否為缺陷點。

進一步地，所述標準區(qū)域大小為N*2*2個像素點，其中N為自然數(shù)，所述處理方向包括X軸方向，Y軸方向，以及XY軸方向。

進一步地，所述基準值、檢測值、閾值、參考值、差值和環(huán)境噪音差值均為0-255范圍內(nèi)的灰度值。