一种用于瑕疵检测的机器视觉检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术涉及金属检测领域，尤其涉及一种用于瑕疵检测的机器视觉检测系统及检测方法，用于瑕疵检测的机器视觉检测系统，包括：缺陷检测单元，用以依次针对目标工件进行待分析信息的采集；数据分析单元，用以根据目标工件的直径确定遮挡板的间距，获取各第一光照子图像中的光照轮廓图像，并根据光照轮廓图像中的边缘差异度确定是否存在预估缺陷区域；调节控制单元，用以将目标工件的第一光照子图像进行拼接以形成第一侧面图像，并根据第一侧面图像拼接处的图像偏差距离判定第一侧面图像的拼接效果是否符合标准；显示单元，用以显示数据分析单元以及调节控制单元的判定信息；本发明专利技术提高了金属圆筒的表面缺陷检测效率。了金属圆筒的表面缺陷检测效率。了金属圆筒的表面缺陷检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于瑕疵检测的机器视觉检测系统及检测方法


[0001]本专利技术涉及金属检测领域，尤其涉及一种用于瑕疵检测的机器视觉检测系统及检测方法。

技术介绍

[0002]现代化工业制造中，金属工件的缺陷检测是重要的一环，以保证出厂工件的质量符合标准，但是，由于生产过程中，难免发生磕碰以及划伤，金属工件表面有时会存在凹陷以及划痕等缺陷，金属工件表面缺陷检测通常使用高分辨率相机对金属圆管进行成像，然后使用图像处理算法对图像进行分析，以检测表面缺陷，但是由于金属圆筒侧表面光滑，图像分析易受光线影响，因此，如何避免光线对金属圆筒缺陷检测的影响是当下人们亟待解决的问题。
[0003]中国专利公开号CN105866243A 公布了一种大直径金属圆管缺陷检测装置及检测方法，包括：包括夹具、电涡流传感器、定位装置、信号处理器，所述夹具包括一个环形金属圆盘，环形金属圆盘的中空部分固定连接金属圆筒，在金属圆筒内壁沿其直径方向对称安装一对滚轮，环形金属圆盘表面上沿其半径方向均匀安装多个气缸，每个气缸一端与金属圆筒外壁铰接，另一端为活塞杆伸出端，每根活塞杆末端安装有电涡流传感器；所述定位装置包括滚珠丝杆、蜗轮蜗杆副、伺服电机、支撑导轨，滚珠丝杆一端与环形金属圆盘连接，另一端与蜗轮蜗杆副连接，蜗轮蜗杆副连接伺服电机，蜗轮蜗杆副由伺服电机驱动；电涡流传感器连接信号处理器。由此可见，上述技术方案存在以下问题：电涡流传感器相比于视觉识别技术，无法实现针对缺陷的形状、大小、深度等参数进行精确测量，导致用户无法直观确认金属圆管的缺陷，并且该技术方案的检测装置结构在使用时，金属圆筒的装卸速度慢，降低了检测效率。

技术实现思路

[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种用于瑕疵检测的机器视觉检测系统及检测方法，用以克服现有技术中无法在克服光线照射影响的前提下对金属圆筒表面缺陷进行精确检测的问题。
[0005]为此，本专利技术提供一种用于瑕疵检测的机器视觉检测方法，包括：数据分析单元根据目标工件的直径确定目标工件上方遮挡板的间距；缺陷检测单元通过第一光照强度由遮挡板上方照射目标工件，目标工件匀速旋转，缺陷检测单元采集目标工件的若干第一光照子图像；在第一数据分析条件下，数据分析单元获取第一光照子图像中的光照轮廓图像，并根据光照轮廓图像中的边缘差异度确定是否存在预估缺陷区域；存在预估缺陷区域时，缺陷检测单元通过第二光照强度由遮挡板上方照射目标工件，目标工件匀速旋转，缺陷检测单元采集目标工件的若干第二光照子图像；数据分析单元根据第二光照子图像中预估缺陷区域与无缺陷区域的亮度差值，且
在亮度差值处于预设阈值范围时判定该预估缺陷区域为缺陷区域；拼接调节单元在第一拼接调节条件下将目标工件的第一光照子图像进行拼接以形成第一侧面图像，拼接调节单元检测第一侧面图像拼接处的图像偏差距离，若图像偏差距离大于预设偏差距离，拼接调节单元判定拼接效果不符合标准并根据图像偏差距离确定工件转动速度的调节量；显示单元将目标工件的缺陷区域数量以及最大划痕长度通过电子屏显示；其中，所述第一数据分析条件为第一光照子图像采集完成。
[0006]进一步地，所述数据分析单元在所述第一数据分析条件下获取各第一光照子图像中的光照轮廓图像，并根据光照轮廓图像中的边缘差异度确定是否存在预估缺陷区域；若边缘差异度处于第一预设边缘差异度范围，所述数据分析单元判定不存在预估缺陷区域；若边缘差异度处于第二预设边缘差异度范围，所述数据分析单元判定存在预估缺陷区域并根据第二光照子图像确定预估缺陷区域是否为缺陷区域。
[0007]进一步地，所述数据分析单元在第二数据分析条件下检测第二光照子图像中预估缺陷区域与无缺陷区域的亮度差值，若亮度差值处于第一预设亮度差值范围，所述数据分析单元判定该预估缺陷区域非缺陷区域；若亮度差值处于第二预设亮度差值范围，所述数据分析单元判定针对预估缺陷区域进行光差图像采集；若亮度差值处于第三预设亮度差值范围，所述数据分析单元判定该预估缺陷区域为缺陷区域；其中，所述第二数据分析条件为存在预估缺陷区域。
[0008]进一步地，所述数据分析单元判定针对预估缺陷区域进行光差图像采集时，缺陷检测单元针对目标工件进行多次图像采集，每次图像采集时的光照强度不同，光差图像采集的光照强度范围由数据分析单元根据预估缺陷区域与无缺陷区域的亮度差值确定，所述光照强度范围与所述亮度差值为正相关关系。
[0009]进一步地，所述数据分析单元在第三数据分析条件下计算光差图像采集中各次图像采集获取到的第二光照子图像中预估缺陷区域与无缺陷区域的亮度差值，若存在处于第三预设亮度差值范围的亮度差值，所述数据分析单元判定预估缺陷区域为缺陷区域；若不存在处于第三预设亮度差值范围的亮度差值，所述数据分析单元判定预估缺陷区域非缺陷区域；其中，所述第三数据分析条件为光差图像采集完成。
[0010]进一步地，所述拼接调节单元在第一拼接调节条件下将目标工件的第一光照子图像进行拼接以形成第一侧面图像，拼接调节单元检测第一侧面图像拼接处的图像偏差距离，若图像偏差距离大于预设偏差距离，所述拼接调节单元判定拼接效果不符合标准并根据图像偏差距离确定工件转动速度的调节量；
若图像偏差距离小于或等于预设偏差距离，所述拼接调节单元判定拼接效果符合标准；其中，所述第一拼接调节条件为存在缺陷区域。
[0011]进一步地，所述拼接调节单元在第二拼接调节条件下检测缺陷区域的最大划痕长度；若最大划痕长度大于预设划痕长度，所述拼接调节单元判定对目标工件的工件转动速度进行减小调节并根据最大划痕长度确定工件转动速度的调节量，所述最大划痕长度与所述工件转动速度的减小量为正相关关系；其中，第二拼接调节条件为图像偏差距离小于或等于预设偏差距离。
[0012]进一步地，所述拼接调节单元在第三拼接调节条件下针对目标工件的工件转动速度进行减小调节，根据图像偏差距离确定工件转动速度的调节量；所述图像偏差距离与所述工件转动速度的减小量为正相关关系；其中，所述第三拼接调节条件为图像偏差距离大于预设偏差距离。
[0013]本专利技术提供一种用于瑕疵检测的机器视觉检测系统，包括：缺陷检测单元，用以依次针对目标工件进行待分析信息的采集，待分析信息包括目标工件的直径、第一光照子图像以及第二光照子图像；数据分析单元，其与所述缺陷检测单元相连，用以根据目标工件的直径确定遮挡板的间距，获取各第一光照子图像中的光照轮廓图像，并根据光照轮廓图像中的边缘差异度确定是否存在预估缺陷区域，且在存在预估缺陷区域时，根据第二光照子图像中预估缺陷区域与无缺陷区域的亮度差值判定预估缺陷区域是否为缺陷区域；调节控制单元，其分别与所述缺陷检测单元以及所述数据分析单元相连，用以将目标工件的第一光照子图像进行拼接以形成第一侧面图像，并根据第一侧面图像拼接处的图像偏差距离判定第一侧面图像的拼接效果是否符合标准；显示单元，其分别与所述缺陷检测单元、所述数据分析单元以及所述调节控制单元相连，用以显示数据分析单元以及调节控制单元的判定信息。
[0014]进一步地，所述缺陷检测单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于瑕疵检测的机器视觉检测方法，其特征在于，包括：数据分析单元根据目标工件的直径确定目标工件上方遮挡板的间距；缺陷检测单元通过第一光照强度由遮挡板上方照射目标工件，目标工件匀速旋转，缺陷检测单元采集目标工件的若干第一光照子图像；在第一数据分析条件下，数据分析单元获取第一光照子图像中的光照轮廓图像，并根据光照轮廓图像中的边缘差异度确定是否存在预估缺陷区域；存在预估缺陷区域时，缺陷检测单元通过第二光照强度由遮挡板上方照射目标工件，目标工件匀速旋转，缺陷检测单元采集目标工件的若干第二光照子图像；数据分析单元根据第二光照子图像中预估缺陷区域与无缺陷区域的亮度差值，且在亮度差值处于预设阈值范围时判定该预估缺陷区域为缺陷区域；拼接调节单元在第一拼接调节条件下将目标工件的第一光照子图像进行拼接以形成第一侧面图像，拼接调节单元检测第一侧面图像拼接处的图像偏差距离，若图像偏差距离大于预设偏差距离，拼接调节单元判定拼接效果不符合标准并根据图像偏差距离确定工件转动速度的调节量；显示单元将目标工件的缺陷区域数量以及最大划痕长度通过电子屏显示；其中，所述第一数据分析条件为第一光照子图像采集完成。2.根据权利要求1所述的用于瑕疵检测的机器视觉检测方法，其特征在于，所述数据分析单元在所述第一数据分析条件下获取各第一光照子图像中的光照轮廓图像，并根据光照轮廓图像中的边缘差异度确定是否存在预估缺陷区域；若边缘差异度处于第一预设边缘差异度范围，所述数据分析单元判定不存在预估缺陷区域；若边缘差异度处于第二预设边缘差异度范围，所述数据分析单元判定存在预估缺陷区域并根据第二光照子图像确定预估缺陷区域是否为缺陷区域。3.根据权利要求2所述的用于瑕疵检测的机器视觉检测方法，其特征在于，所述数据分析单元在第二数据分析条件下检测第二光照子图像中预估缺陷区域与无缺陷区域的亮度差值，若亮度差值处于第一预设亮度差值范围，所述数据分析单元判定该预估缺陷区域非缺陷区域；若亮度差值处于第二预设亮度差值范围，所述数据分析单元判定针对预估缺陷区域进行光差图像采集；若亮度差值处于第三预设亮度差值范围，所述数据分析单元判定该预估缺陷区域为缺陷区域；其中，所述第二数据分析条件为存在预估缺陷区域。4.根据权利要求3所述的用于瑕疵检测的机器视觉检测方法，其特征在于，所述数据分析单元判定针对预估缺陷区域进行光差图像采集时，缺陷检测单元针对目标工件进行多次图像采集，每次图像采集时的光照强度不同，光差图像采集的光照强度范围由数据分析单元根据预估缺陷区域与无缺陷区域的亮度差值确定，所述光照强度范围与所述亮度差值为正相关关系。
5.根据权利要求4所述的用于瑕疵检测的机器视觉检测方法，其特征在于，所述数据分析单元在第三数据分析条件下计算光差图像采集中各次图像采集获取到的第二光照子图像中预估缺陷区域与无缺陷区域的亮度差值，若存在处于第三预设亮度差值范围的亮度差值，所述数据分析单元判定预估缺陷区域为缺陷区域；若不存在处于第三预设亮度差值范围的亮度差值，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：史明忠，陈刚，郎建强，
申请(专利权)人：苏州视谷视觉技术有限公司，
类型：发明
国别省市：