[發明專利]一種圓孔沖孔網的外觀質量檢測方法

有效

• 申請號: 202010419366.8
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111551552B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 李賽斯;曾曉琳;朱江;李建奇;許海霞;印峰;田淑娟;裴廷睿
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01B11/14;G01B11/12
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本發明提出一種圓孔沖孔網外觀質量檢測方法。本發明主要分為四個步驟：首先對待檢測的圓孔沖孔網圖像預處理；然后，在待檢測的圓孔沖孔網圖像中虛擬地設置兩條水平線與第一行圓孔相交，兩條垂直線與第一列圓孔相交，并逐步調整和確定這四條線的最終位置；第三，利用先驗知識批量設置虛擬的上橫線、下橫線、左豎線及右豎線，獲得各圓孔與各條虛擬線的交點；最后，判斷圓孔沖孔網外觀缺陷并計算各圓孔的圓心坐標及其半徑、孔間距等參數。本發明優點在于通用性強，適用于各種類型的圓孔沖孔網的外觀檢測及參數確定，且檢測速度快、精度高。

技術領域

本發明涉及一種圓孔沖孔網的外觀質量的檢測技術，尤其涉及圓形沖孔網中圓孔參數檢測及外觀缺陷檢測方法。

背景技術

圓孔沖孔網是采用金屬板材為原料，由沖壓機械在金屬板材上沖壓若干個半徑相同、水平間距相等、垂直間距相等，分布有規律的圓孔而成的。圓孔沖孔網通常以鍍鋅鋼板、不銹鋼板、銅板、鋁板、鎳板及合金板為原料，具有耐彎曲、抗老化、不易生銹、網面平整、光滑、堅固耐用等優點。產品主要應用于化工機械、制藥設備、食品飲料機械、煙卷機械、收割機、干洗機、燙臺、消音設備、制冷設備(中央空調)音箱、工藝品制作、造紙、液壓配件、制藥設備、濾清設備等各行各業中。

由于圓孔沖孔網結構的復雜性及機械控制系統的精度限制，圓孔沖孔網不可避免的出現各種缺陷。圓孔沖孔網的外觀缺陷主要有圓孔沖孔網厚度分布不均勻，沖孔孔徑、橫向孔距和縱向孔距等參數不標準，沖孔環邊緣殘缺等。該產品表面特征是其重要性能指標的反映，這些可能的缺陷在后續使用中將導致嚴重的安全問題，因此，對其表面外觀在線檢測具有重要的現實意義。

沖孔工藝是圓孔沖孔網制造過程中的主要工藝。沖孔孔徑、橫向孔距、縱向孔距是關鍵技術指標。在沖壓過程中，由于各種原因出現了盲孔距不均勻、連接孔等缺陷。這將對產品的性能和質量產生很大的影響。目前，圓孔沖孔網的參數測量和缺陷檢測嚴重依賴于人工取樣。這將對生產帶來諸多負面影響和不便。首先，需要更多的勞動力，勞動強度大。其次，檢查每個產品是否有缺陷十分耗時，誤檢率與漏檢率較高。近年來，隨著機器視覺技術的飛速發展，基于機器視覺的檢測方法在表面缺陷檢測領域得到了很好的發展和應用。在圓參數檢測中廣泛采用Hough變換和最小二乘法獲取圖像中的每個圓(即沖孔)的半徑、圓心等信息，在此基礎上，逐一計算沖孔之間的橫向孔距和縱向孔距等參數，由于圓及圓上邊緣點很多，要對圖像中所有圓分析，計算量大，耗時長，難以滿足監測實時性的要求。而對于采用定制模板，將待測圖像與標準模板相減的方法，由于在機械沖壓過程中難免會存在公差允許范圍內的偏差，實際上無法得到標準的模板，給該方法的實施帶來了一定的困難。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種圓孔沖孔網外觀缺陷自動檢測方法，該方法利用四根線(兩條橫線與兩條豎線)得出每個圓上的八個邊緣點，用少量的交點計算圓孔的圓心坐標及其半徑、孔間距等參數。該方法能代替人工抽檢，實現高速、高精度的圓孔沖孔板質量檢測，使圓孔沖孔網滿足外觀合格標準。本發明通過高精度工業CCD相機獲取圓孔沖孔網區域圖像，具體內容如下：

S100.對大小為(m,n)的圓孔沖孔網圖像預處理；

S200.虛擬設置初始橫線H₁₁、H₂₁與豎線Z₁₁、Z₂₁，逐步調整初始虛擬線位置并得到圓孔沖孔網圖像中圓孔與虛擬線的最終相交點；

S300.批量設置虛擬上橫線H_1p、下橫線H_2p、左豎線Z_1q和右豎線Z_2q，并得到圓孔沖孔網圖像中圓孔與批量設定虛擬線H_1p、H_2p、Z_1q、Z_2q的相交點，其中，p為圓孔沖孔網圖像中第p行圓，q為圓孔沖孔網圖像中第q列圓，H_1p表示第p行上橫線，H_2p表示第p行下橫線，Z_1q表示第q列左豎線，Z_2q表示第q列右豎線；