一种用于管路连接件的表面缺陷检测装置及检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109085181A(43)申请公布日2018.12.25(21)申请号201811073567.6G01N21/88(2006.01)(22)申请日2018.09.14(71)申请人河北工业大学地址300130天津市红桥区丁字沽光荣道8号河北工业大学东院330#(72)发明人杨泽青李超刘丽冰桑宏强黄凤荣陈英姝张艳蕊袁军孙士荣许扬张新建王彤范敏吕硕颖刘奇田建忠李月王春方(74)专利代理机构天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙)12210代理人王瑞(51)Int.Cl.G01N21/95(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用于管路连接件的表面缺陷检测装置及检测方法(57)摘要本发明公开了一种用于管路连接件的表面缺陷检测装置，包括x轴调节手轴、y轴调节手轴、V型固定块、底座、光源夹具、固紧手轮、调焦机构、镜头固紧手轮、调焦手轮、支柱、镜头、CCD图像传感器、数据采集卡、镜头固定结构、计算机、y轴滑槽、x轴滑槽和滑块。该装置应用机器视觉分析缺陷图像，比传统的人工检测更为客观也更有效率。相对其他零件表面检测装置，操作简单，安装方便，检测精度和效率高，大大减少检测时间。该方法能够检测缺陷类型以及缺陷等级，具有更好的应用性。CN109085181ACN109085181A权利要求书1/2页1.一种用于管路连接件的表面缺陷检测装置，其特征在于该装置包括x轴调节手轴、y轴调节手轴、V型固定块、底座、光源夹具、固紧手轮、调焦机构、镜头固紧手轮、调焦手轮、支柱、镜头、CCD图像传感器、数据采集卡、镜头固定结构、计算机、y轴滑槽、x轴滑槽和滑块；所述支柱安装在底座上；所述光源夹具通过固紧手轮安装在支柱上；所述调焦机构通过镜头固紧手轮安装在支柱上；调焦机构位于光源夹具上方；所述镜头固定结构通过调焦手轮安装在调焦机构上；镜头与CCD图像传感器连接；所述镜头安装在镜头固定结构上；所述计算机通过数据采集卡与CCD图像传感器连接；所述y轴滑槽固定在底座上；所述滑块安装在y轴滑槽上；滑块内部开孔，孔中具有y轴手轴固定槽；y轴手轴固定槽与y轴调节手轴配合；所述滑块上具有x轴滑槽，V型固定块安装在x轴滑槽上；V型固定块内部开孔，孔中具有x轴手轴固定槽；x轴手轴固定槽与x轴调节手轴配合。2.根据权利要求1所述的用于管路连接件的表面缺陷检测装置，其特征在于固紧手轮和镜头固紧手轮为螺丝结构，旋转可调节松紧。3.根据权利要求1所述的用于管路连接件的表面缺陷检测装置，其特征在于所述数据采集卡采用以太网数据线。4.根据权利要求1所述的用于管路连接件的表面缺陷检测装置，其特征在于所述镜头固定结构是一个有固紧螺丝的圆环。5.一种用于管路连接件的表面缺陷检测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1、检测开始，将待测零件放置在V型固定块上；步骤2、通过x轴调节手轴调节x轴方向，通过y轴调节手轴调节y轴方向，调节到待测零件正对镜头；步骤3、将合适的光源放置在光源夹具上，通过固紧手轮调节光源夹具在支柱上的高度，调整合适后拧紧固紧手轮；步骤4、通过镜头固紧手轮调节调焦机构在支柱上的高度，调整合适后拧紧镜头固紧手轮；通过调焦手轮使固定镜头结构上下移动，使得CCD图像传感器采集到的图像清晰；调整好之后通过CCD图像传感器采集待测零件图像；步骤5：通过数据采集卡将CCD图像传感器采集到的待测零件图像传输到计算机进行图像分析，判断待测零件是否有缺陷、缺陷类型以及缺陷等级，并将检测结果在计算机上显示。6.根据权利要求5所述的用于管路连接件的表面缺陷检测方法，其特征在于步骤5中计算机对图像进行分析，包括以下步骤：(1)图像预处理：对待测零件图像进行同态滤波预处理，以去除噪声干扰，优化图像上照明不均，增强图像；(2)图像缺陷特征提取：对预处理后的图像与训练得到的映射函数重构缺陷图像，再对重构后的缺陷图像进行纹理特征提取；(3)图像缺陷识别与分类：将提取完纹理特征的图片与深度卷积字典卷积后输入到已经训练好的分类器中进行缺陷检测，根据其表面特征对其进行缺陷检测，得到待测零件是否有缺陷、缺陷类型以及缺陷等级的检测结果，并将检测结果在计算机上显示。7.根据权利要求6所述的用于管路连接件的表面缺陷检测方法，其特征在于分类器的2CN109085181A权利要求书2/2页训练具体是通过所述表面缺陷检测装置采集零件缺陷图像保存在计算机中，计算机对采集的零件缺陷图像先分类缺陷种类，再在某一缺陷下分类缺陷程度，构成缺陷图像库；将缺陷图像库内的所有图像进行同态滤波预处理操作和LBP算法提取纹理特征操作，构成缺陷样本集；用缺陷样本集训练深度卷积神经网络分类器，使其得到深度卷积字典和映射函数，完成分类器的训练。3CN