空心圆柱工件表面缺陷检测系统及方法.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CN108596909A(43)申请公布日2018.09.28(21)申请号201810467449.7(22)申请日2018.05.09(71)申请人芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司地址241000安徽省芜湖市鸠江区电子产业园E座1层(72)发明人高云峰尹乐王飞阳(74)专利代理机构芜湖安汇知识产权代理有限公司34107代理人马荣(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06T7/11(2017.01)G06T7/60(2017.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称空心圆柱工件表面缺陷检测系统及方法(57)摘要本发明适用于视觉机器人技术领域，提供了一种空心圆柱体工件表面缺陷检测系统及方法，该方法包括：对采集的空心圆柱工件端面图像进行预处理，预处理包括：自适应图像裁处理、光照补偿处理、及图像平滑处理；针对处理后的图像进行表面缺陷检测、内轮廓缺陷检测及外轮廓缺陷检测，其中，表面缺陷缺陷是指表面掉漆，内轮廓缺陷包括：内轮廓不圆及内轮廓毛刺，外轮廓缺陷是指外轮廓破损；显示空心圆柱工件存在的缺陷。本发明提供的空心圆柱工件表面缺陷检测系统及方法可以快速的对空心圆柱工件表面的缺陷进行识别，不仅能识别是否存在缺陷，还能精准的检测表面缺陷的类型，包括表面掉漆、内轮廓不圆、内轮廓毛刺、或外轮廓损坏。CN108596909ACN108596909A权利要求书1/2页1.一种空心圆柱工件表面缺陷检测系统，其特征在于，所述系统包括：设于工件台上的传送带，设于传送带正上方的CCD摄像机，及设于传送带侧边的红外传感器，与CCD摄像机及红外传感器通讯连接的工控机；传送带用于传送待检测的空心圆柱工件，待检测的空心圆柱工件竖直放置于传送带，红外传感在待拍摄位置检测到空心圆柱工件时，向工控机发送存在指令，工控机基于存在指令控制CCD摄像机拍摄待检测工件的端面图像，并将采集到的待测工件端面图像发送至工控机进行表面缺陷识别。2.一种基于空心圆柱工件表面缺陷检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、对采集的空心圆柱工件端面图像进行预处理，预处理包括：自适应图像裁处理、光照补偿处理、及图像平滑处理；S2、针对处理后的图像进行表面缺陷检测、内轮廓缺陷检测及外轮廓缺陷检测，其中，表面缺陷缺陷是指表面掉漆，内轮廓缺陷包括：内轮廓不圆及内轮廓毛刺，外轮廓缺陷是指外轮廓破损；S3、显示空心圆柱工件存在的缺陷。3.如权利要求2所述基于空心圆柱工件表面缺陷检测方法，其特征在于，表面掉漆的检测方法具体包括如下步骤：S11、将预处理后的图像转换到HSV颜色空间，获取喷漆的HSV分量区间；S12、基于HSV分量区间对图像中的各像素点进行标识，标识为掉漆及未掉漆；S13、基于连通域标记算法提取掉漆区域，若掉漆区域面积大于设定阈值，则判定为存在表面缺陷。4.如权利要求2所述基于空心圆柱工件表面缺陷检测方法，其特征在于，内轮廓圆度的检测方法包括如下步骤：S21、对预处理后的图像基于局部阈值进行分割，获取二值化图像；S22、提取各连通区域标的包围线，将最小长度的包围线定义为内轮廓；S23、基于内轮廓的包围面积及内轮廓的周长来计算圆度e，若圆度e小于圆度阈值，则判定为圆度不圆。5.如权利要求4所述基于空心圆柱工件表面缺陷检测方法，其特征在于，内轮廓毛刺检测方法包括如下步骤：S31、基于探测圆逼近算法来确定内轮廓探测圆的圆心及半径；S32、在内轮廓圆周上等分设置n个节点；S33、内轮廓探测圆圆心到节点的长度与内轮廓探测圆的半径之差即为毛刺长度；S34、若毛刺长度大于长度阈值，则判定在该结点处存在毛刺。6.如权利要求2所述基于空心圆柱工件表面缺陷检测方法，其特征在于，外轮廓破损的检测方法包括如下步骤：S41、对预处理后的图像采用全局sobel边缘检测算子提取边缘区域，得到二值化图像；S42、提取各连通区域的包围线，将最大长度的包围线定义为外轮廓；S43、采用最小二乘圆拟合外轮廓边缘，获取外轮廓拟合圆的圆心和半径；S44、计算拟合圆曲线与最大长度包围线的径向偏差，若径向偏差大于偏差阈值，则判定为外轮廓破损。2CN108596909A权利要求书2/2页7.如权利要求要求2所述基于空心圆柱工件表面缺陷检测方法，其特征在于，所述光照补偿处理方法具体包括如下步骤：S11、去除初始灰度图像中的背景，获取无背景的工件灰度图像；S12、计算无背景工件灰度图像的水平方向亮度矫正图像A和垂直方向亮度矫正图像B；S13、基于水平方向亮度矫正图像A和垂直方向亮度矫正图像B来获取矫正图像。8.如权利要求要求7所述基于空心圆柱工件表面缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S12具体包括如下步骤：S121、对无背景工件