CN106353340B - 一种棒状高反射率零件表面缺陷检测方法 - Google Patents

一种棒状高反射率零件表面缺陷检测方法 Download PDF

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    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/952—Inspecting the exterior surface of cylindrical bodies or wires

Abstract

本发明提出一种棒状高反射率零件表面缺陷检测方法，涉及表面缺陷检测技术领域，检测步骤如下：1)开启主光源照明，采集得到待检零件第一图像；2)保持第一光源开启状态并同时打开第二光源，采集得到待检零件第二图像；3)对通过步骤1)采集得到的第一图像进行处理，分割提取出待检零件的棒状区域并确定检测区域；4)在通过步骤3)提取得到的棒状区域中对于通过步骤2)采集获得的第二图像进行图像处理，分析检测其表面质量。本发明能够克服棒状高反射率零件表面不均匀的反光造成的机器视觉检测障碍，算法简单，检测高效，可实现对棒状高反射率零件表面的多种不良缺陷的精确检测。

Description

一种棒状高反射率零件表面缺陷检测方法
技术领域
本发明涉及表面缺陷检测技术领域，尤其是一种棒状高反射率零件表面缺陷检测方法。
背景技术
在自动化生产过程中，机器视觉技术得到广泛的应用，尤其是在产品质量检测领域。由于棒状高反射率零件表面多数带有不规则的金属反光使得机器视觉技术检测难以得到良好的应用。一类大量应用的棒状高反射率零件是电子元器件管脚，其质量决定了该电子元器件的焊接性能和工作性能，因此对于电子元器件的管脚的质量检测是至关重要的一个环节。
目前，大多数厂家对于电子元器件的管脚等棒状高反射率零件的质量检测采用的是人工观察比较进行检测，该检测方式不仅仅没有统一稳定的检测标准会造成大量误检和漏检，而且使得检测不得不等产品全部生产完毕才能转入检测工序，不利用实现产线的自动化和实时反应产线上当前机器的性能。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种棒状高反射率零件表面缺陷检测方法，能够克服棒状高反射率零件表面不均匀的反光造成的机器视觉检测障碍，算法简单，检测高效，可实现对棒状高反射率零件表面的多种不良缺陷的精确检测。
本发明具体采用如下技术方案实现：
一种棒状高反射率零件表面缺陷检测方法，检测装置包括主光源和副光源，所述主光源为环形漫射光源，待测零件通过工装夹具夹持在所述主光源的正中心，所述主光源底部对称设有两个观察口，相机通过其中一个所述观察口拍摄待测零件的棒状区域图片，所述副光源通过另一所述观察口对待测零件进行补充照明，该检测装置的检测步骤如下：
1)开启主光源照明，采集得到待检零件第一图像；
2)保持第一光源开启状态并同时打开第二光源，采集得到待检零件第二图像；
3)对通过步骤1)采集得到的第一图像进行处理，分割提取出待检零件的棒状区域并确定检测区域；
4)在通过步骤3)提取得到的棒状区域中对于通过步骤2)采集获得的第二图像进行图像处理，分析检测其表面质量。
作为优选，采集所述第一图像时仅开启所述主光源，采集所述第二图像时同时开启主光源和副光源。
作为优选，所述步骤3)中，提取棒状区域的方法：通过合适的图像增强，增强之后通过阈值分割得到棒状区域A，在合适位置通过做分割得到棒状区域A的带方向性外接矩形，并且沿着所述外接矩形的方向进行一定的膨胀，将所述外接矩形截取底部位置获得区域B，将区域A与区域B做并集获得区域C，对区域C做合理的开运算即可最终获得较为精确完整的棒状区域。
作为优选，所述步骤4)中，分析检测棒状区域表面质量的步骤如下：
41)对采集得到的第一图像进行灰度变换，在灰度图下做阈值分割可以检测出明显的黑色异物缺陷和白色异物缺陷；
42)对提取到的棒状区域分别做最小外接矩形和最大内接矩形，判断最小外接矩形和最大内接矩形的宽度的差值是否过大，如果超过阈值则认为是棒状区域的异物粘连缺陷；
43)对提取到的棒状区域做膨胀运算并减去原棒状区域获得棒状边缘区域，对棒状边缘区域在灰度图像上做阈值分割判断是否有白色异物缺陷；
44)对提取到的棒状区域，将第二图像转到HSV空间中，并对S通道下的棒状区域部分进行阈值分割，判断阈值分割后的区域的高度与大小，超过设定阈值即可认为是棒状区域破损缺陷；
45)通过对标准品即管脚经过精确测量的良品进行图像采集，获得各个棒状位置的像素对应长度的比例，然后对待测零件采用该比例计算对应的长度，如果长度不在设定的阈值范围内则视为棒状区域长度缺陷。
本发明提供的棒状高反射率零件表面缺陷检测方法，其有益效果在于：能够克服棒状高反射率零件表面不均匀的反光造成的机器视觉检测障碍，算法简单，检测高效，可实现对棒状高反射率零件表面的多种不良缺陷的精确检测。
附图说明
图1是本发明零件表面缺陷检测方法的流程图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
本实施例提出的一种棒状高反射率零件表面缺陷检测方法，待测零件防止在检测装置中，检测装置中包括主光源和副光源，主光源为环形漫射光源，待测零件通过工装夹具夹持在主光源的正中心，主光源底部对称设有两个观察口，相机通过其中一个观察口拍摄待测零件的棒状区域图片，副光源通过另一观察口对待测零件进行补充照明，如图1所示，该检测装置的检测步骤如下：
1)开启主光源照明，相机采集得到待检零件第一图像，待测零件平行与主光源的旋转中心，此时副光源处于关闭状态，暗背景便于分割提取出待检零件的边缘位置并确定检测区域；
2)保持第一光源开启状态，相机采集第一图像之后经过短暂的延时，打开第二光源，并采集得到待检零件第二图像，两个光源均开启克服棒状高反射率零件表面不规则反光造成的干扰；
3)对通过步骤1)采集得到的第一图像进行处理，分割提取出待检零件的棒状区域并确定检测区域，提取棒状区域的方法为：通过合适的图像增强，增强之后通过阈值分割得到棒状区域A，在合适位置通过做分割得到棒状区域A的带方向性外接矩形，并且沿着所述外接矩形的方向进行一定的膨胀，将所述外接矩形截取底部位置获得区域B，将区域A与区域B做并集获得区域C，对区域C做合理的开运算即可最终获得较为精确完整的棒状区域；
4)在通过步骤3)提取得到的棒状区域中对于通过步骤2)采集获得的第二图像进行图像处理，分析检测其表面质量，分析检测棒状区域表面质量的步骤如下：
41)对采集得到的第一图像进行灰度变换，在灰度图下做阈值分割可以检测出明显的黑色异物缺陷和白色异物缺陷；
42)对提取到的棒状区域分别做最小外接矩形和最大内接矩形，判断最小外接矩形和最大内接矩形的宽度的差值是否过大，如果超过阈值则认为是棒状区域的异物粘连缺陷；
43)对提取到的棒状区域做膨胀运算并减去原棒状区域获得棒状边缘区域，对棒状边缘区域在灰度图像上做阈值分割判断是否有白色异物缺陷；
44)对提取到的棒状区域，将第二图像转到HSV空间中，并对S通道下的棒状区域部分进行阈值分割，判断阈值分割后的区域的高度与大小，超过设定阈值即可认为是棒状区域破损缺陷；
45)通过对标准品即棒状区域经过精确测量的良品进行图像采集，获得各个棒状位置的像素对应长度的比例，然后对待测零件采用该比例计算对应的长度，如果长度不在设定的阈值范围内则视为棒状区域长度缺陷。
本发明提供的棒状高反射率零件表面缺陷检测方法，能够克服棒状高反射率零件表面不均匀的反光造成的机器视觉检测障碍，算法简单，检测高效，可实现对棒状高反射率零件表面的多种不良缺陷的精确检测。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种棒状高反射率零件表面缺陷检测方法，检测装置包括主光源和副光源，所述主光源为环形漫射光源，待测零件通过工装夹具夹持在所述主光源的正中心，所述主光源底部对称设有两个观察口，相机通过其中一个所述观察口拍摄待测零件的棒状区域图片，所述副光源通过另一所述观察口对待测零件进行补充照明，其特征在于，该检测装置的检测步骤如下：
1)开启主光源照明，采集得到待检零件第一图像；
2)保持主光源开启状态并同时打开副光源，采集得到待检零件第二图像；
3)对通过步骤1)采集得到的第一图像进行处理，分割提取出待检零件的棒状区域并确定检测区域；
4)通过步骤3)提取的待检零件区域截取第二图像的内容，分析检测其表面质量。
2.根据权利要求1所述的一种棒状高反射率零件表面缺陷检测方法，其特征在于，采集所述第一图像时仅开启所述主光源，采集所述第二图像时同时开启主光源和副光源。
3.根据权利要求1所述的一种棒状高反射率零件表面缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤3)中，提取棒状区域的方法：通过合适的图像增强，增强之后通过阈值分割得到棒状区域A，在合适位置通过做分割得到棒状区域A的带方向性外接矩形，并且沿着所述外接矩形的方向进行一定的膨胀，将所述外接矩形截取底部位置获得区域B，将区域A与区域B做并集获得区域C，对区域C做合理的开运算即可最终获得较为精确完整的棒状区域。
4.根据权利要求1所述的一种棒状高反射率零件表面缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤4)中，分析检测零件表面质量的步骤如下：
41)对采集得到的第一图像进行灰度变换，在灰度图下做阈值分割可以检测出明显的黑色缺陷和白色缺陷；
42)对提取到的棒状区域分别做最小外接矩形和最大内接矩形，判断最小外接矩形和最大内接矩形的宽度的差值是否过大，如果超过阈值则认为是棒状区域的异物粘连缺陷；
43)对提取到的棒状区域做膨胀运算并减去原棒状区域获得棒状边缘区域，对棒状边缘区域在灰度图像上做阈值分割判断是否有白色异物缺陷；
44)对提取到的棒状区域，将第二图像转到HSV空间中，并对S通道下所截取第二图像的棒状区域部分进行阈值分割，判断阈值分割后的区域的高度与大小，超过设定阈值即可认为是棒状区域破损缺陷；
45)通过对标准品即棒状区域经过精确测量的良品进行图像采集，获得各个棒状区域位置的像素对应长度的比例，然后对待测零件采用该比例计算对应的长度，如果长度不在设定的阈值范围内则视为棒状区域长度缺陷。
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