[發明專利]基于計算機視覺的銅排冷隔缺陷檢測方法及系統

有效

• 申請號: 202210346875.1
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114663416B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 袁華;陸天童
• 申請（專利權）人: 河北鷹眼智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T5/00
• 代理公司: 深圳市蘭鋒盛世知識產權代理有限公司 44504
• 代理人: 羅炳鋒

本發明涉及機器視覺技術領域，具體涉及一種基于計算機視覺的銅排冷隔缺陷檢測方法及系統，包括：獲取銅排的表面圖像和該表面圖像的灰度圖像，進而確定待確定類型的冷隔缺陷以及該冷隔缺陷的各個邊緣像素點；根據各個邊緣像素點的位置和梯度，確定各個邊緣像素點中的外包輪廓像素點；根據外包輪廓像素點的梯度方向以及各個邊緣像素點的位置和梯度幅值，確定各個外包輪廓像素點的平滑度指標值；根據外包輪廓像素點的平滑度指標值，計算冷隔缺陷兩側輪廓平滑度匹配度，進而確定待檢測銅排的冷隔缺陷類型。本發明可以準確、快速地識別出冷隔缺陷的具體缺陷類型，提高了確定冷隔缺陷類型的效率。

技術領域

本發明涉及機器視覺技術領域，具體涉及一種基于計算機視覺的銅排冷隔缺陷檢測方法及系統。

背景技術

在銅排生產過程中，目前應用較為廣泛的生產工藝為連續擠壓法。在銅排的連續擠壓生產過程中會出現各種缺陷，而冷隔缺陷作為最主要缺陷之一，其會造成銅排強度不足，容易在后續的銅排拉伸等成型工藝進行中形成斷裂，嚴重影響銅排質量。

銅排冷隔缺陷的產生原因主要分為內部原因與外部原因兩種，內部原因為原料上引銅桿坯內部含有較大氣泡，從而在原料內部產生金屬不連續的現象，這樣的原料銅桿坯料在送入連續擠壓機的模具腔之前會在經過原料導板與堵頭時發生氣泡破裂的可能，使氣泡內表面變為新的外表面，在模具腔內被擠壓時氣泡內表面會相互重疊，產生冷隔缺陷。

外部原因為模腔、導料板與擠壓輪間距過大，擠壓過程中上引銅桿坯料尚有部分活動空間，從而出現銅桿彎曲折疊現象，折疊過程中上引桿表面的氧化物、油污等雜質被帶入折疊間隙中，在模腔內阻礙熔合，形成冷隔缺陷。

上述兩種冷隔缺陷形成原因不同，但因其均會對銅排產品質量造成嚴重影響，因此在生產過程中準確識別冷隔缺陷產生原因是提升產品質量控制效益的關鍵，現有對兩種冷隔缺陷的歸因方式依賴人工目測評價，效率低下，而一般的神經網絡算法需要大量的訓練數據進行網絡訓練，數據成本較高。因此需要一種可以自動對銅排冷隔缺陷進行歸因的缺陷檢測方法來提高生產線自動化程度，進一步提升產品質量以及生產效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于計算機視覺的銅排冷隔缺陷檢測方法及系統，用于解決現有人工確定冷隔缺陷的類型效率較低的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于計算機視覺的銅排冷隔缺陷檢測方法，包括以下步驟：

獲取銅排的表面圖像，進而獲取表面圖像中的待確定類型的冷隔缺陷區域的灰度圖像，并根據所述灰度圖像，獲取待確定類型的冷隔缺陷的各個邊緣像素點；

根據各個邊緣像素點的位置和梯度，確定各個邊緣像素點中的各個冷隔缺陷第一側外包輪廓像素點和冷隔缺陷第二側外包輪廓像素點；

根據各個冷隔缺陷第一側外包輪廓像素點和冷隔缺陷第二側外包輪廓像素點的梯度方向以及各個邊緣像素點的位置和梯度幅值，確定各個冷隔缺陷第一側外包輪廓像素點和冷隔缺陷第二側外包輪廓像素點的平滑度指標值；

根據各個冷隔缺陷第一側外包輪廓像素點和冷隔缺陷第二側外包輪廓像素點的平滑度指標值，計算冷隔缺陷兩側輪廓平滑度匹配度，并根據冷隔缺陷兩側輪廓平滑度匹配度，確定待檢測銅排的冷隔缺陷類型。

進一步的，確定各個邊緣像素點中的各個冷隔缺陷第一側外包輪廓像素點和冷隔缺陷第二側外包輪廓像素點的步驟包括：

根據各個邊緣像素點的位置，確定各個邊緣像素點中的各個第一側邊緣像素點和第二側邊緣像素點，分別對各個第一側邊緣像素點所在的區域和各個第二側邊緣像素點所在區域的最小外接矩形進行網格劃分，得到冷隔缺陷的各個第一側網格和第二側網格；

根據冷隔缺陷的各個第一側網格和第二側網格內的邊緣像素點數目，確定各個第一側網格中的各個第一側外輪廓網格以及各個第二側網格中的各個第二側外輪廓網格；