CN112945965A - 一种高亮高反零件瑕疵检测方法 - Google Patents

一种高亮高反零件瑕疵检测方法 Download PDF

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张翔
顾海明
余劲松
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Abstract

本发明涉及产品检测领域，公开了一种高亮高反零件瑕疵检测方法，包括：准备好投影仪、工业相机和圆弧形半透明板材；控制投影仪向圆弧形半透明板材上投出条纹图像，位于圆弧形半透明板材弧心位置的被测零件会反射圆弧形半透明板材上面显示的条纹图像，工业相机采集被测零件反射的图像，这样多次以得到多组不同的条纹图像在被测零件上面反射的图像；对所有图像进行合成，并合成具有深度信息的结果图像；对结果图像的灰阶值进行识别，判断结果图像上是否存在有灰阶值不同的地方，从而可以判断被测零件上是否存在有缺陷，并对灰阶值不同的地方进行标识。通过上述方式，本发明能够快速、准确及稳定的检测出零件表面的瑕疵。

Description

一种高亮高反零件瑕疵检测方法
技术领域
本发明涉及产品检测领域，特别是涉及一种高亮高反零件瑕疵检测方法。
背景技术
零件的瑕疵检测一直是困扰产品检测领域的难题，特别是针对高亮高反的零件。这些零件广泛分布在各种工业产品上，如汽车，3C，普通消费品，飞机等等的重要零部件。检测的目的除了外观要求，很多都是功能要求，零件的瑕疵会直接影响产品的功能和寿命。
对于高亮高反的零件，现有检测手段主要靠人工肉眼检测，人工肉眼检测不但效率低，准确度和一致性差，同时还会损害检测人员的视力健康。
还有一个检测方法是采用2D相机直接拍摄，但这种检测方法只能针对接近平面的、光泽度稳定的零件来进行拍摄识别，针对高亮高反面不容易打光和得到合适的图像，特别是形状复杂的零件，2D相机还会存在角度固定，不能覆盖零件各个区域的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种高亮高反零件瑕疵检测方法，能够快速、准确及稳定的检测出零件表面的瑕疵。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高亮高反零件瑕疵检测方法，包括如下步骤：
步骤1：准备好投影仪、工业相机和圆弧形半透明板材；将被测零件放置位于所述圆弧形半透明板材的弧心位置，所述工业相机置于所述圆弧形半透明板材的外侧，在所述圆弧形半透明板材的中心开设有圆孔，所述工业相机的镜头透过所述圆孔与所述被测零件相对；
步骤2：控制所述投影仪向所述圆弧形半透明板材上投出条纹图像，以在所述圆弧形半透明板材的表面上显示相应的条纹图像；
步骤3：位于圆弧形半透明板材弧心位置的被测零件会反射圆弧形半透明板材上面显示的条纹图像，所述工业相机采集被测零件反射的图像；
步骤4：继续重复步骤2和步骤3的动作多次；其中，重复的步骤2中，所述投影仪向所述圆弧形半透明板材上投出的条纹图像每次均不同，以得到多组不同的条纹图像在被测零件上面反射的图像；
步骤5：对工业相机采集的所有图像进行合成，并合成具有深度信息的结果图像；
步骤6：对结果图像的灰阶值进行识别，判断结果图像上是否存在有灰阶值不同的地方，并对灰阶值不同的地方进行标识；若结果图像上存在有灰阶值不同的地方，则表示被测零件上存在有缺陷；若结果图像上不存在灰阶值不同的地方，则表示被测零件上没有缺陷。
优选的，在步骤5中，通过电脑中的软件MVTec HALCON，并根据偏折法的原理，计算合成具有深度信息的结果图像。
优选的，在步骤6中，通过电脑中的软件MVTec HALCON对结果图像的灰阶值进行识别，采用不同颜色表示出结果图像上灰阶值不同的地方。
优选的，在步骤4中，继续重复步骤2和步骤3的动作15～45次。
本发明的有益效果是：本发明能够通过利用曲面投影的方法，再用工业相机采集被测零件表面反射的图案，再利用图像合成技术，实现快速、准确及稳定的检测出零件表面瑕疵的目的。本发明利用圆弧形半透明板材接收投影图像，增加了光线反射的角度，使得具有复杂曲面的被测零件也很容易被拍摄到反射图像，增加了通用性和便利性。
附图说明
图1是本发明一种高亮高反零件瑕疵检测方法中硬件部分的连接分布示意图；
图2是本发明一种高亮高反零件瑕疵检测方法中所采用的圆弧形半透明板材在投影仪照射时的立体结构示意图；
图3是本发明一种高亮高反零件瑕疵检测方法中的反射原理示意图；
图4是本发明一种高亮高反零件瑕疵检测方法中工业相机采集的图像；
图5是本发明一种高亮高反零件瑕疵检测方法的流程图；
图6是本发明一种高亮高反零件瑕疵检测方法应用后所合成的结果图像；
图7是本发明一种高亮高反零件瑕疵检测方法对结果图像判断后的识别图。
附图中各部件的标记如下：1、投影仪；2、工业相机；21、镜头；3、圆弧形半透明板材；31、圆孔；4、被测零件；5、电脑。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1至图7，本发明实施例包括：
一种高亮高反零件瑕疵检测方法，包括如下步骤：
步骤1：准备好投影仪1、工业相机2、圆弧形半透明板材3、被测零件4和电脑5，将所述投影仪1和工业相机2与所述电脑5连接；将所述被测零件4放置位于所述圆弧形半透明板材3的弧心位置，所述工业相机2置于所述圆弧形半透明板材3的外侧，在所述圆弧形半透明板材3的中心开设有圆孔31，所述工业相机2的镜头21透过所述圆孔31与所述被测零件4相对，以便于工业相机2能够拍摄到被测零件4。
步骤2：通过所述电脑5控制所述投影仪1向所述圆弧形半透明板材3上投出条纹图像(规定的图像)，以在所述圆弧形半透明板材3的表面上显示相应的条纹图像(如图2所示)。
步骤3：位于圆弧形半透明板材3弧心位置的被测零件4会反射圆弧形半透明板材3上面显示的条纹图像，工业相机2采集(拍摄)被测零件4反射的图像，并将所采集到的图像发送给所述电脑5；工业相机2采集到的图像如图4所示。
步骤4：继续重复步骤2和步骤3的动作27次；其中，重复的步骤2中，电脑5控制所述投影仪1向所述圆弧形半透明板材3上投出的条纹图像每次均不同，以得到28组不同的条纹图像在被测零件4上面反射的图像；投影仪1具体每次投影的条纹图像以及工业相机2所对应采集到的图像如表1所示。
表1投影仪投影的条纹图像及工业相机所对应采集到的图像
Figure BDA0002866323910000041
Figure BDA0002866323910000051
Figure BDA0002866323910000061
步骤5：对接受到的所有图像，通过电脑5中的软件MVTec HALCON，根据偏折法的原理，计算合成具有深度信息的结果图像，如图6所示。
步骤6：再通过电脑5中的软件MVTec HALCON对结果图像的灰阶值进行识别，判断结果图像上是否存在有灰阶值不同的地方(若结果图像上存在有灰阶值不同的地方，则表示被测零件上存在有缺陷；反之，若结果图像上不存在灰阶值不同的地方，则表示被测零件上没有缺陷)，并用不同颜色表示出结果图像上灰阶值不同的地方，如图7所示，以便于准确得到被测零件4上缺陷的位置和大小。
本发明能够通过利用曲面投影的方法，再用工业相机2采集被测零件4表面反射的图案，再利用图像合成技术，实现快速、准确及稳定的检测出零件表面瑕疵的目的。本发明利用圆弧形半透明板材3接收投影图像，增加了光线反射的角度，使得具有复杂曲面的被测零件4也很容易被拍摄到反射图像，增加了通用性和便利性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种高亮高反零件瑕疵检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：准备好投影仪、工业相机和圆弧形半透明板材；将被测零件放置位于所述圆弧形半透明板材的弧心位置，所述工业相机置于所述圆弧形半透明板材的外侧，在所述圆弧形半透明板材的中心开设有圆孔，所述工业相机的镜头透过所述圆孔与所述被测零件相对；
步骤2：控制所述投影仪向所述圆弧形半透明板材上投出条纹图像，以在所述圆弧形半透明板材的表面上显示相应的条纹图像；
步骤3：位于圆弧形半透明板材弧心位置的被测零件会反射圆弧形半透明板材上面显示的条纹图像，所述工业相机采集被测零件反射的图像；
步骤4：继续重复步骤2和步骤3的动作多次；其中，重复的步骤2中，所述投影仪向所述圆弧形半透明板材上投出的条纹图像每次均不同，以得到多组不同的条纹图像在被测零件上面反射的图像；
步骤5：对工业相机采集的所有图像进行合成，并合成具有深度信息的结果图像；
步骤6：对结果图像的灰阶值进行识别，判断结果图像上是否存在有灰阶值不同的地方，并对灰阶值不同的地方进行标识；若结果图像上存在有灰阶值不同的地方，则表示被测零件上存在有缺陷；若结果图像上不存在灰阶值不同的地方，则表示被测零件上没有缺陷。
2.根据权利要求1所述的一种高亮高反零件瑕疵检测方法，其特征在于：在步骤5中，通过电脑中的软件MVTec HALCON，并根据偏折法的原理，计算合成具有深度信息的结果图像。
3.根据权利要求1或2所述的一种高亮高反零件瑕疵检测方法，其特征在于：在步骤6中，通过电脑中的软件MVTec HALCON对结果图像的灰阶值进行识别，采用不同颜色表示出结果图像上灰阶值不同的地方。
4.根据权利要求1所述的一种高亮高反零件瑕疵检测方法，其特征在于：在步骤4中，继续重复步骤2和步骤3的动作15～45次。
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