[發明專利]便攜式表面缺陷一體化檢測裝置及表面缺陷自動檢測方法

有效

• 申請號: 202110507721.1
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113189005B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 張斌;李峰宇;張璇;彭文斌;劉曉強;田勇志;楊珂;吳爽
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/88
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 田磊

1.一種表面缺陷自動檢測方法，包括：

步驟101，初始化便攜式表面缺陷一體化檢測裝置的參數，其中，所述參數至少包括：配置參數、連接參數；

步驟102，在所述便攜式表面缺陷一體化檢測裝置的參數初始化完成后，向控制單元發送照明開啟指令；

步驟103，所述控制單元在接收到所述照明開啟指令后，觸發所述便攜式表面缺陷一體化檢測裝置中的照明單元對待檢測物體的表面進行照明，其中，所述對待檢測物體的表面進行照明包括：按照預設照明順序，對所述待檢測物體的表面分別使用預設的不同結構光圖案進行照明；

步驟104，在預設照明持續時間內，觸發圖像采集單元，依次獲取所述待檢測物體表面對應的第一結構光圖像、第二結構光圖像和第三結構光圖像，并添加時間戳，采集結束后，觸發預設關閉指令，關閉所述照明單元和所述圖像采集單元；

步驟105，獲取所述圖像采集單元采集的所述第一結構光圖像、第二結構光圖像和第三結構光圖像，基于預設驗證條件，判斷采集是否成功，若失敗，則清空采集結果，重新向所述控制單元發送照明開啟指令，重復執行步驟103至步驟105；

步驟106，若采集成功，將所述待檢測物體表面對應的第一結構光圖像、第二結構光圖像和第三結構光圖像作為原始圖像，進行圖像預處理，將經過圖像預處理后的第一結構光圖像作為第一圖像，經過圖像預處理后的第二結構光圖像作為第二圖像，經過圖像預處理后的第三結構光圖像作為第三圖像；

步驟107，將所述第一圖像和所述第二圖像進行圖像疊加融合，獲取第四圖像，將所述第四圖像和第三圖像傳入預設缺陷檢測網絡模型，進行缺陷特征提取、分類和缺陷標記，獲取缺陷特征值和帶有缺陷標記的圖像；

步驟108，基于所述缺陷特征值和所述帶有缺陷位置標記的圖像，確定缺陷區域信息，并計算至少包括缺損大小、缺損位置、裂紋長度的缺陷檢測信息；

步驟109，輸出經過檢測后的原始圖像和所述原始圖像對應的所述缺陷檢測信息；

所述缺陷檢測網絡模型包括：

缺損檢測網絡模型和裂紋檢測網絡模型，其中，所述缺損檢測網絡模型用于對所述第四圖像進行缺損特征提取、分類和缺陷標記，并輸出帶有缺損標記的圖像；所述裂紋檢測網絡模型用于對所述第三圖像進行裂紋特征提取、分類和缺陷標記，并輸出帶有裂紋標記的圖像；

所述帶有缺陷標記的圖像包括：帶有缺損標記的圖像和帶有裂紋標記的圖像；

其中，缺損檢測網絡模型和裂紋檢測網絡模型的結構相同而參數有所差異，主要結構由ResNet101網絡模塊、Semseg網絡模塊和Squeeze網絡模塊組成，ResNet101網絡模塊為缺陷檢測網絡的主干網絡，Semseg網絡模塊為語義分割和場景解析網絡，Squeeze Net網絡模塊用于減少整個網絡模型的參數；

其中，所述第一結構光圖像、第二結構光圖像和第三結構光圖像的獲取方式具體如下：

使用預設第一結構光圖案作為照明圖案，對所述待檢測物體表面進行第一結構光圖像獲取；

使用預設第二結構光圖案作為照明圖案，對所述待檢測物體表面進行第二結構光圖像獲?。?/p>

使用預設第三結構光圖案作為照明圖案，對所述待檢測物體表面進行第三結構光圖像獲??；所述第一結構光圖案和所述第二結構光圖案為間距均勻且可調節的非編碼光柵條紋圖案，所述第一結構光圖案的光柵條紋與水平軸的夾角為45度，所述第二結構光圖案的光柵條紋與水平軸的夾角為135度；所述第一結構光圖案和第二結構光圖案的光柵條紋與水平軸的夾角可以旋轉調整；所述第一結構光圖案和第二結構光圖案的光柵條紋呈近似90度；所述第三結構光圖案為平行光源圖案。