[發(fā)明專利]一種涂層表面缺陷的檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010408882.0
• 申請日: 2020-05-14
• 公開（公告）號: CN111638218A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂永勝;趙輝;王向偉;沙建軍;彭銳暉;高鑫;張公韜
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G06T7/00;G06T5/00;G06T7/13;G06T7/90
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本發(fā)明屬于無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種涂層表面缺陷的檢測方法。本發(fā)明首先利用光學(xué)成像無損檢測設(shè)備采集含有涂層表面缺陷的圖像；將采集到的涂層表面缺陷圖像進(jìn)行平滑濾波處理；將平滑濾波后的涂層表面缺陷圖像進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換；對涂層表面缺陷特征進(jìn)行提取；最后利用圖像相似性檢測算法將色彩空間轉(zhuǎn)換后的涂層表面缺陷圖像與涂層表面缺陷參考圖之間進(jìn)行相似性計算，通過比較相似性大小，確認(rèn)涂層缺陷類型。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中涂層表面缺陷的檢測方法中檢測的缺陷類型單一以及無法對涂層缺陷類型進(jìn)行識別的技術(shù)問題。本發(fā)明可實現(xiàn)涂層表面缺陷檢測，本發(fā)明具有檢測自動化和涂層表面缺陷類型識別的功能，并且檢測效率快，識別精度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種涂層表面缺陷的檢測方法。

背景技術(shù)

無損檢測是指在不損害或不影響被檢測對象使用性能,不傷害被檢測對象內(nèi)部組織或外部表面形貌狀態(tài)的前提下，利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常或缺陷存在引起的熱、聲、光、電、磁等反應(yīng)的變化，以物理或化學(xué)方法為手段，借助現(xiàn)代化的技術(shù)和設(shè)備器材，對試件內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)及缺陷的類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化進(jìn)行檢查和測試的方法。光學(xué)成像技術(shù)是通過捕獲目標(biāo)反射的光纖信息，從而在傳感器中形成目標(biāo)圖像信息，可快速獲取目標(biāo)圖像信息，并傳輸至圖像處理設(shè)備，可用于常規(guī)的物體表面缺陷檢測。

目前涂層缺陷檢測技術(shù)大多利用超聲波、熱像/紅外、渦流等常見無損檢測技術(shù)，只實現(xiàn)了涂層缺陷的檢測，并未對涂層缺陷種類進(jìn)行識別，如公開號為CN109427049A，名稱為“一種涂層缺陷的檢測方法”的發(fā)明專利，該方法僅能檢測涂層缺陷大小，并且實用性不強(qiáng)，如涂層龜裂，流掛等不規(guī)則形狀，利用該方法進(jìn)行涂層缺陷大小的檢測則顯得勉強(qiáng)，并且只實現(xiàn)了涂層缺陷的檢測，并未對涂層缺陷進(jìn)行識別。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供解決現(xiàn)有技術(shù)中涂層表面缺陷的檢測方法中檢測的缺陷類型單一以及無法對涂層缺陷類型進(jìn)行識別的技術(shù)問題的一種涂層表面缺陷的檢測方法。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)：包括以下步驟：

步驟1：利用光學(xué)成像設(shè)備采集原始涂層表面缺陷圖像；

步驟2：對采集到的原始涂層表面缺陷圖像進(jìn)行平滑濾波處理；

步驟3：對平滑濾波處理后的原始涂層表面缺陷圖像進(jìn)行圖像色彩空間轉(zhuǎn)換，得到灰度圖A；

步驟4：對色彩空間轉(zhuǎn)換后的灰度圖A進(jìn)行涂層表面缺陷特征提取；

步驟4.1：選擇灰度圖A中一個點(diǎn)，計算該點(diǎn)的橫向偏導(dǎo)近似值G_X和縱向灰度偏導(dǎo)近似值G_Y；

G_X＝[f(x+1,y―1)+2*f(x+1,y)+f(x+1,y+1)]―[f(x―1，y―1)+2*f(x―1，y)+f(x―1,y+1)]

G_Y＝[f(x―1，y―1)+2*f(x,y―1)+f(x+1,y―1)]―[f(x―1,y+1)+2*f(x,y+1)+f(x+1,y+1)]

其中，f(x,y)為灰度圖A中點(diǎn)(x，y)處的灰度值，*為卷積符號；

步驟4.2：計算該點(diǎn)的梯度估計值G；

步驟4.3：判斷該點(diǎn)的梯度估計值G是否大于閾值G_max；若該點(diǎn)的梯度估計值G大于閾值G_max，則判定該點(diǎn)為邊界點(diǎn)；

步驟4.4：判斷是否完成對灰度圖A中所有點(diǎn)的計算；若未完成，則返回步驟4.1；若已完成，則提取所有邊界點(diǎn)構(gòu)成灰度圖P作為涂層表面缺陷特征；

步驟5：將灰度圖P與涂層表面缺陷參考圖之間進(jìn)行相似性檢測；