[發明專利]基于機器視覺的缺陷檢測方法、裝置以及系統

在審

• 申請號: 202211417136.3
• 申請日: 2022-11-10
• 公開（公告）號: CN115753791A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 洪天昊;李鵬堂;王荔巖;羅巍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱耐是智能科技有限公司;哈爾濱島田大鵬工業股份有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 陳晶

基于機器視覺的缺陷檢測方法、裝置以及系統，屬于視覺檢測技術領域。解決了現有傳統的人工方式存在的缺陷。所述缺陷檢測方法包括：采集標準工件和測試工件的原始彩色圖像，并進行圖像處理，獲得檢測參數；將邊界輪廓長度與閾值比較，篩選出有表面邊緣缺陷的工件；將有表面邊緣缺陷的工件的邊界輪廓與標準邊界輪廓圖形對照，確定缺陷位置，完成檢測。本發明適用于對具有粗糙邊緣的工件進行表面邊緣缺陷檢測。

技術領域

本發明屬于視覺檢測技術領域，尤其涉及工件表面邊緣缺陷檢測技術領域。

背景技術

缸蓋作為現代工業制造領域的重要零部件之一，被廣泛運用于石油、國防、航空航天和汽車工業領域中。缸蓋是汽車發動機的基礎零件，它構成發動機的主體框架。而發動機是汽車的最核心部件之一，是汽車的運行的動力來源。因此，國內外眾多科研機構和學者展開了對發動機缸蓋表面邊緣缺陷檢測的研究。

傳統的缺陷檢測方法是采用人工的方式，即利用人眼進行缺陷的識別和檢測。傳統人工方式的檢測效率及精度均難以滿足現代工業需求，其存在的主要問題是：

1.傳統的人工方式，工人利用人眼來識別和檢測被測物體，在長期的單一重復性工作中，工人容易產生疲勞，進而檢測的效率和精度下降，導致不合格的產品流入到應用市場中，即具有檢測效率低、檢測持續性差、精度低等問題。

2.傳統的人工方式，不同的工人操作的手法力度寬嚴也不盡相同，對于極限件合格性的判斷會產生相對應的差異，即具有不同人進行檢測的結果一致性差的問題。

隨著計算機視覺技術的發展，逐步出現了一些基于計算機視覺的發動機缸蓋的缺陷檢測方法，例如法肯公司的光學檢測設備等。雖然這些現有的方法都可以檢測缸蓋表面的缺陷，但缸蓋毛坯件由于自身加工粗糙會與加工缺陷混淆，因此無法依據一個絕對的標準去定義缺陷，使得缺陷檢測系統性能的進一步提升遇到了瓶頸，即現有基于機器視覺的檢測方法存在的問題是：

發動機缸蓋檢測面較多，加工面邊緣自身參差不齊，缺陷成因復雜，使用機器視覺進行檢測時，存在毛坯件自身正常的粗糙邊緣與加工缺陷相混淆，導致加工缺陷要么識別不出來、要么識別錯誤的問題。

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于機器視覺的工件表面邊緣缺陷檢測方法，以解決現有技術所存在的下述技術問題：

(1)傳統的人工方式，人工缺陷檢測效率低、持續性差、精度低等問題；

(2)傳統的人工方式，不同工人缺陷檢測結果一致性差的問題；

(3)由于工件自身正常的粗糙邊緣與加工缺陷相混淆，導致現有基于機器視覺的缺陷檢測技術要么識別不出來加工缺陷、要么將粗糙邊緣錯誤識別為加工缺陷的問題。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種基于機器視覺的工件表面邊緣缺陷檢測方法，所述工件表面邊緣缺陷檢測方法，具體包括∶

S1、參照標椎模板文件中的標準圖像，對測試工件的原始彩色圖像進行預處理，繪制所述測試工件的邊界輪廓，獲得測試圖像，并計算得到所述邊界輪廓的長度；

S2、將所述測試工件的所述邊界輪廓長度與標椎模板文件中的邊界輪廓長度閾值進行對比，篩選出有表面邊緣缺陷的測試工件；

S3、將所述有表面邊緣缺陷的測試工件的邊界輪廓與標椎模板文件中的標準邊界輪廓圖形比對，確定缺陷位置，完成檢測。

進一步的實施方式中，所述標準模板文件是通過下述構建方法獲得的，具體包括：

ST1、從測試工件中挑選出一個沒有表面邊緣缺陷的工件，作為標椎工件；

ST2、采集所述標準工件的原始彩色圖像；