[發(fā)明專利]一種基于視覺(jué)的環(huán)形磁鋼外觀缺陷檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010634629.7
• 申請(qǐng)日: 2020-07-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111815600A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張立興;毛亮;孟春嬋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 博科視（蘇州）技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/11;G06T7/13;G06T7/155;G06T7/187;G06T5/40;G06K9/62
• 代理公司: 北京匯捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11531
• 代理人: 馬金華

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于視覺(jué)的環(huán)形磁鋼外觀缺陷檢測(cè)方法，包括步驟：采用降維SSR定位算法，提取環(huán)形磁鋼圖像的內(nèi)外邊緣圖像；判定模板是否存在，是則繼續(xù)下一步，否則生成模板；去掉周邊的多余區(qū)域，生成產(chǎn)品區(qū)域圖像；提取步驟S3中生成的產(chǎn)品區(qū)域圖像的SSR特征、背景差特征、局部差異值圖像增強(qiáng)特征，生成相應(yīng)的特征圖；生成所有特征圖的二值化圖像；對(duì)所有二值化圖像進(jìn)行前景面積、前景灰度統(tǒng)計(jì)值、前景長(zhǎng)寬、位置的統(tǒng)計(jì)特征的提取和判定，保留下來(lái)的前景即為缺陷；將所有保留下來(lái)的缺陷按照位置繪制到原始的環(huán)形磁鋼圖像中，輸出最終的檢測(cè)結(jié)果圖，并輸出缺陷檢測(cè)結(jié)果。本發(fā)明可精確定位各類細(xì)微缺陷，歸因準(zhǔn)確，檢測(cè)效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于視覺(jué)的環(huán)形磁鋼外觀缺陷檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，對(duì)高頻電感元件的需求越來(lái)越大，磁性材料作為高頻電感元件的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于3C電子、機(jī)械、家用電器、汽車(chē)、醫(yī)療器械以及各種涉及電機(jī)、電磁應(yīng)用的領(lǐng)域等，是當(dāng)今社會(huì)消費(fèi)設(shè)備和工業(yè)制造領(lǐng)域必不可少的原材料配件。在磁性材料生產(chǎn)過(guò)程中，容易產(chǎn)生開(kāi)裂、掉角、雜質(zhì)等缺陷，給電感元件的可靠性帶來(lái)負(fù)面影響，如存在一個(gè)缺陷品流出，應(yīng)用到最終用戶的設(shè)備上，輕則會(huì)產(chǎn)生設(shè)備故障，重則導(dǎo)致產(chǎn)線停產(chǎn)或者傷人事件。因此，要求磁性材料的生產(chǎn)商在出廠之前做好質(zhì)檢，主要包括開(kāi)裂、雜質(zhì)、劃痕、倒角缺陷等的檢測(cè)。

對(duì)于環(huán)形磁鋼本身而言，因其具有型號(hào)多樣，尺寸不一，表面紋理復(fù)雜等特點(diǎn)。故市面上針對(duì)磁鋼的外觀缺陷檢測(cè)設(shè)備較少?，F(xiàn)有的一些視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備，其通過(guò)多次多角度打光，拍攝磁鋼表面和倒角區(qū)域，使缺陷區(qū)域變亮的方法來(lái)檢測(cè)包括開(kāi)裂、雜質(zhì)、劃痕、掉塊等缺陷。此種方式對(duì)于面積比較大的缺陷能明顯檢出，但由于磁鋼表面紋理特征，對(duì)于輕微開(kāi)裂、小面積雜質(zhì)檢出效果不好，對(duì)倒角區(qū)域缺陷基本檢測(cè)不出來(lái)。浙江理工大學(xué)李俊峰、張之祥等提出基于紋理抑制的磁環(huán)表面缺陷檢測(cè)方法，采用自適應(yīng)閾值的Canny邊緣檢測(cè)方法定位磁環(huán)邊緣，利用構(gòu)造的掩模圖像屏蔽背景干擾，最后通過(guò)填充定位環(huán)內(nèi)的連通域來(lái)找到缺陷。這種方法對(duì)于比較大面積的缺陷有比較明顯的效果，但是磁材有很多不規(guī)則的條狀磨痕，深淺不一，故此算法對(duì)于細(xì)小的開(kāi)裂和雜質(zhì)，漏檢較多。

另外，在在磁性材料的檢測(cè)中，磁瓦的檢測(cè)也存在類似的檢測(cè)需求，浙江理工大學(xué)的周江、任鯤等提出基于機(jī)器視覺(jué)的磁鋼片缺陷檢測(cè)研究，通過(guò)二值化和形態(tài)學(xué)濾波對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，將目標(biāo)區(qū)域與模板區(qū)域進(jìn)行比較，來(lái)檢測(cè)掉角和粘連缺陷。由于磁瓦和磁鋼的工藝有所不同，缺陷的形態(tài)和定義也不一樣，判定的標(biāo)準(zhǔn)也不相同，因此，這種方法無(wú)法在環(huán)形磁鋼的表面缺陷檢測(cè)上應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在于提供一種基于視覺(jué)的環(huán)形磁鋼外觀缺陷檢測(cè)方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于視覺(jué)的環(huán)形磁鋼外觀缺陷檢測(cè)方法，包括步驟：

S1、獲取環(huán)形磁鋼圖像，采用降維SSR定位算法，提取磁鋼的內(nèi)外邊緣圖像；

S2、判定模板是否存在，是則繼續(xù)下一步，否則生成模板；

S3、根據(jù)定位結(jié)果，去掉周邊的多余區(qū)域，生成產(chǎn)品區(qū)域圖像；

S4、分別采用降維SSR特征提取算法、背景差算法、局部差異值圖像增強(qiáng)算法提取步驟S3中生成的產(chǎn)品區(qū)域圖像的SSR特征、背景差特征、局部差異值圖像增強(qiáng)特征，生成相應(yīng)的特征圖；

S5、對(duì)步驟S4中生成的特征圖進(jìn)行二值化處理，生成所有特征圖的二值化圖像；

S6、對(duì)所有二值化圖像進(jìn)行前景面積、前景灰度統(tǒng)計(jì)值、前景長(zhǎng)寬、位置的統(tǒng)計(jì)特征的提取和判定，保留下來(lái)的前景即為缺陷；

S7、將步驟S6所有保留下來(lái)的缺陷按照位置繪制到原始的環(huán)形磁鋼圖像中，輸出最終的檢測(cè)結(jié)果圖，并輸出缺陷檢測(cè)結(jié)果。