[發明專利]一種基于機器視覺的不規則工件檢測方法

有效

• 申請號: 202111263791.3
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN113706537B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 楊祥強;閆紅江;馮艷;楊悅晨
• 申請（專利權）人: 江蘇啟力鍛壓機床有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G01M3/06;G06K9/62;G06V10/762
• 代理公司: 鄭州芝麻知識產權代理事務所(普通合伙) 41173
• 代理人: 張丹丹

本發明涉及一種基于機器視覺的不規則工件檢測方法，通過獲取不規則工件圖像，進行邊緣檢測，將工件圖像邊緣轉換到極坐標系下，通過霍夫變換，將極坐標系在不同θ連線在水平方向上的交集作為新的二維平面，根據二維平面內所有連線交點的信息增益判斷交點得到漏檢點，根據漏檢點得到漏檢區域，對該工件進行氣泡檢測，若漏檢區域無氣泡，則該工件不存在缺陷，若漏檢區域有氣泡，則獲取漏檢區域內氣泡的邊緣區域，根據氣泡的邊緣區域分析相鄰幀和單幀圖像中所有的氣泡的體積和位置變化，確定漏檢缺陷的準確位置，基于機器視覺，綜合分析，更加準確的定位不規則檢測工件的缺陷位置，檢測精度高、實用性強。

技術領域

本申請涉及氣密性檢測領域，具體涉及一種基于機器視覺的不規則工件的檢測方法。

背景技術

目前，氣密性檢測實驗中所用技術已經出現很多方法，比如：氣泡檢測法，氣壓檢測法、化學氣體失蹤法等，氣泡檢測法是目前最為經濟實用的方法，在檢測前通過對工件進行提前充氣或者在檢測過程中充氣的方法，得到氣密性檢測的氣泡，通過工件泡入水中來觀測水中的氣泡來判斷工件的氣密性，然而，在氣密性檢測時，如果遇到不規則工件的話，單純的進行水中氣泡檢測，容易造成漏檢、錯檢的情況。由于工件的不規則，在一些背部角點處的缺陷氣泡溢出后無法上浮出水面，一般的附著到工件背部，不易檢測。

發明內容

本發明提供一種基于機器視覺的不規則工件檢測方法，以解決現有的檢測工件的不規則形狀分析可能存在的漏檢、錯檢的問題，采用如下技術方案：

步驟一：獲取不規則工件圖像，進行邊緣檢測，將工件圖像邊緣轉換到極坐標系下，通過霍夫變換，將極坐標系中不同角度的連線在水平方向上的交集作為新的二維平面，根據二維平面內所有連線交點的信息增益判斷交點是否為漏檢點；

步驟二：根據漏檢點得到漏檢區域，對該工件進行氣泡檢測，若漏檢區域無氣泡，則該工件不存在缺陷，若漏檢區域有氣泡，則獲取漏檢區域內氣泡的邊緣區域，根據氣泡的邊緣區域分析相鄰幀和單幀圖像中所有的氣泡的體積和位置變化，確定漏檢缺陷的準確位置。

所述判斷交點是否為漏檢點方法為：

通過邊緣檢測得到檢測工件圖像中的所有邊緣線，建立圖像坐標系，得到圖像中檢測工件的邊緣直線；

將直線映射到極坐標系下，通過一階霍夫變換公式，得到每條直線的對應的,則極坐標系中保留的每個點都對應圖像中的一條邊緣線，為原點到直線的距離， 、分別為直線上任意一點的橫坐標和縱坐標，為和軸的夾角；

不同θ對應的邊緣連線在水平方向上交集長度為新的二維平面；

在二維平面中的交點在霍夫空間中對應點的信息增益為，初始值為0，當二維平面內部上經過交點的連線每多一條，信息增益增加1，最終得到新的二維平面內部所有連線交點的信息增益，表示交點下標；

將信息增益最大的交點作為漏檢點。

所述氣泡的邊緣區域獲取方法為：

以漏檢點為中心，以最小邊緣線長度為半徑劃分搜索區域，得到初始搜索區域，作為漏檢區域；

計算漏檢區域內的灰度差異值，確定氣泡的梯度邊緣，梯度的方向為氣泡的邊緣區域。

所述漏檢缺陷的準確位置獲取步驟如下：

獲取單幀檢測工件圖像，通過圖像中所有附著氣泡的體積，進行相關性搜索，以任意一個氣泡的中心點為起始點，以5個像素點為半徑進行聚類，當第一次聚類到的氣泡中心點中對應的氣泡體積與初始氣泡比等于0.8時，說明該氣泡與初始氣泡為同一缺陷點產生；

根據搜索到的氣泡中心點為下一聚類中心，繼續搜索得到其他氣泡中心點，同樣比較氣泡與聚類中心的體積比，體積比滿足閾值時，即為同一缺陷點產生；