当前位置: 首页 > 专利查询>贵州大学专利>正文

汽车密封条轮廓缺陷的视觉检测方法技术

技术编号:15797688 阅读:148 留言:0更新日期:2017-07-11 12:15
本发明专利技术公开了一种汽车密封条轮廓缺陷的视觉检测方法,载入CCD相机拍摄后的数字图像;对载入的图像进行阈值分割,得到二值图像;对二值图像进行滤波去除噪声;对去噪后的图像进行边缘检测;边缘提取,得到每个边缘像素点的坐标;计算目标区域的凸包;计算密封条截面的最小包围面积矩形。本发明专利技术采用客观的检测方法,克服了现有通过人工检测,劳动强度大、主观因素影响严重、一致性差、密封条原料浪费率高等问题。有效利用汽车密封条原料、提高产品质量和生产效率、降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
汽车密封条轮廓缺陷的视觉检测方法
本专利技术涉及一种电力设施领域,特别是一种汽车密封条轮廓缺陷的视觉检测方法。
技术介绍
密封条广泛应用于汽车的很多部位,可以很好的起到减震、防尘、隔音的作用,保护车内人员和汽车其他重要零部件。密封条生产工艺复杂,最终的产品容易发生变形。现在国内的很多密封条生产商在生产时依然使用人工来检测密封条截面轮廓形状,这种方式主观性很强,而且人眼在精细工作时很容易疲劳,这些都会导致检测结果不稳定。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种汽车密封条轮廓缺陷的视觉检测方法,它能降低检测的劳动强度、提高检测的准确性,保证检测的一致性,降低密封条原料的浪费,以克服现有技术的不足。本专利技术的是这样实现的:汽车密封条轮廓缺陷的视觉检测方法,a)载入CCD相机拍摄后的待测密封条的数字图像;b)对载入的图像进行阈值分割,得到二值图像;c)对二值图像进行滤波去除噪声;d)对去噪后的图像进行边缘检测;e)边缘提取,得到每个边缘像素点的坐标;f)计算目标区域的凸包;g)计算密封条截面的最小包围面积矩形,得到矩形的长轴和短轴的长度、矩形的中心坐标以及长轴相对与x轴正方向的角度;根据相关密封条的公差分别设置长轴短轴的长度阈值(密封条在设计的时候就会制定合格零件的尺寸范);只有同时满足长轴和短轴长度条件的才需要执行步骤h),不满足的就直接判断为缺陷;h)将测试图像的最小包围面积矩形的各项数值检测后,与阈值进行比较,若合格,进行仿射变换;i)计算待测图像的轮廓点到最小面积包围矩形中心的线段相对于X轴正方向的角度,然后统计每个角度的数量,制造角度直方图;j)根据角度直方图得到的位移和角度差值为参数进行仿射变换;k)遍历两幅标准公差带图像与测试图像;通过检测配准后的测试图像的目标边缘是否落在标准公差带图像的公差带内来判断测试密封条截面是否存在缺陷;对于超出公差带的缺陷用圆圈标识出来;检测结束。在步骤b)中采用Otsu阈值分割法作为汽车密封条截面轮廓缺陷检测系统的阈值分割算法;设图像像素总数为N,灰度区间为[0,L-1],对应灰度级i的像素数为ni(i=0,1,2,···,L-1),则总像素为:各个灰度出现的概率为:其中对于pi,有:把图像中的像素按灰度值用阈值T分成两类C0和C1,C0由灰度值在[0,T]之间的像素组成,C1由灰度值在[T+1,L-1]之间的像素组成,则C0和C1的概率分别为:区域C0和C1的平均灰度分别为:其中,μ是整幅图像的平均灰度:两个区域的总方差为:让T在[0,L-1]范围内依次取值,使总方差取最大值使得T值便是最佳分割阈值。在步骤c)中选取连通区域面积法来去除噪声,设定面积阈值,然后求取各个连通区域的面积;通过将各个连通区域的面积与阈值进行比较,小于阈值的区域都是噪声区域。将白色背景中的黑色噪声区域的灰度值设为255,将黑色目标区域中的白色噪声区域的灰度值设为0,定义一个一维整形数组imageArray做图像标记,数组的大小等于图像的像素数,即图像的宽度乘以高度。顺序扫描图像,并在imageArray中对应的位置上做出相应的标记。如果图像中像素点的灰度值为255,则对imageArray中对应的位置赋值0;如果图像中像素点的灰度值为0,则对imageArray中对应的位置赋值-1。设定阈值minArea的值。设定连通区域个数holeNum的初始值为1。分别设定外层循环标志outFlag和内层循环标志inFlag为true和false,用以控制连通区域数目的变化和某一连通区域面积的变化。设定s表示是否找到各个连通区域的第一个像素点,从而控制外层循环标志outFlag的值。设定正向扫描标志dir1和反向扫描标志dir2分别表示正向和反向扫描是否全部完成,从而控制内层循环标志inFlag的值。外层循环开始,即开始统计连通区域数目。给s赋值为0,开始扫描标记数组imageArray。当在数组中读到-1时,表明找到一个连通区域的第一个像素点,令s=1,令inFlag=true,将imageArray数组的当前元素值-1改为连通区域的数目值holeNum,并跳出扫描,进入内层循环。如果没有扫描到没有标记的连通区域,即s一直等于0,则令outFlag=false,外层循环结束,整个程序结束。内层循环开始,即统计扫描到的一个连通区域的面积。令dir1=0、dir2=0。开始正向扫描标记数组imageArray,当读取的元素是已标记的或者背景像素,即数组元素不等于-1时,则继续扫描;当读取的数组元素等于-1时,则检测该元素的左侧、左上侧、上侧和右上侧的四个元素,只要有一个元素的值等于holeNum,就将holeNum取代该元素的-1值,令dir1=1,继续扫描下一个点,直至正向扫描结束。若内层循环的所有正向扫描都没有再找到没有标记的元素,则令内层循环标志inFlag为false。开始反向扫描标记数组imageArray,当读取的元素是已标记的或者背景像素,即数组元素不等于-1时,则继续扫描;当读取的数组元素等于-1时,则检测该元素的右侧、右下侧、下侧和左上侧的四个元素,只要有一个元素的值等于holeNum,就将holeNum取代该元素的-1值,令dir2=1,继续扫描下一个点,直至反向扫描结束。若内层循环的所有反向扫描都没有再找到没有标记的元素,则令内层循环标志inFlag为false。可以看出正向扫描和反响扫描是串行的,只有同时完成时,inFlag才为false。完成一个内层循环后,连通区域个数holeNum自加1。扫描标记数组imageArray,统计各个连通区域的面积。将面积小于阈值minArea的区域在图像上消去。在步骤e)中选取Canny边缘检测算法来处理图像。首先对图像选择一定的Gauss滤波器进行平滑滤波,然后采用非极值抑制技术进行处理得到最后的边缘图像。利用省略系数的高斯滤波器平滑与图像进行卷积,平滑图像噪声。使用一阶偏导的差分模板与图像卷积,计算各个像素点的梯度的幅值和方向角以增强图像边缘。对梯度幅值图像非极大值抑制,保留梯度方向上的极大值点,即对于每个点,在梯度正反两个方向上各找n个像素点。若该点是灰度最大值点,则保持其灰度不变,否则,将其灰度设为0.使用双阈值二值化经过非极大值抑制的图像。使用高阈值得到含有主要边缘,但边缘间断较多的图像,使用低阈值的得到几乎包含所有边缘,但噪声较多的图像。对于高阈值图像中的每条边,从端点出发在低阈值图像中寻找它的延长部分,直到与高阈值图像中另外一条边相连,则使用前面在低阈值图像中的路径点将它们连接起来,否则,就认为在低阈值图像中没有它的延长部分。步骤f)中凸包的计算步骤:1)在目标区域中找到最小横坐标的全部像素点,然后在这些像素点中找到最小纵坐标的点,则该点一定是凸包上的点,记为P0;2)按照前面相应相应密封条的边缘数据(标准对标准,待检测对待检测),按照逆时针顺序依次提取两个点;判断三点是否共线,若共线,则舍弃中间点,再提取一个点;若不共线,则将该三点进行排序,三点,分别为P0、P1及P2;3)创建循环队列D来表示凸包,令队列的头指针b=0,尾指针t=-1。比较P2是否在P0、P1的右边,若是,则尾指针向右移动,分别将P0、P1、P本文档来自技高网...
汽车密封条轮廓缺陷的视觉检测方法

【技术保护点】
一种汽车密封条轮廓缺陷的视觉检测方法,其特征在于:a)载入CCD相机拍摄后的待检测密封条的数字图像;b)对载入的图像进行阈值分割,得到二值图像;c)对二值图像进行滤波去除噪声;d)对去噪后的图像进行边缘检测;e)边缘提取,得到每个边缘像素点的坐标;f)计算目标区域的凸包;g)计算密封条截面的最小包围面积矩形,得到矩形的长轴和短轴的长度、矩形的中心坐标以及长轴相对与x轴正方向的角度;根据相关密封条的公差分别设置长轴短轴的长度阈值;只有同时满足长轴和短轴长度条件的才需要执行步骤h),不满足的就直接判断为缺陷;h)将测试图像的最小包围面积矩形的各项数值检测后,与阈值进行比较,若合格,进行仿射变换;i)计算待测图像的轮廓点到最小面积包围矩形中心的线段相对于X轴正方向的角度,然后统计每个角度的数量,制造角度直方图;j)根据角度直方图得到的位移和角度差值为参数进行仿射变换;k)遍历两幅标准公差带图像与测试图像;通过检测配准后的测试图像的目标边缘是否落在标准公差带图像的公差带内来判断测试密封条截面是否存在缺陷;对于超出公差带的缺陷用圆圈标识出来;检测结束。

【技术特征摘要】
1.一种汽车密封条轮廓缺陷的视觉检测方法,其特征在于:a)载入CCD相机拍摄后的待检测密封条的数字图像;b)对载入的图像进行阈值分割,得到二值图像;c)对二值图像进行滤波去除噪声;d)对去噪后的图像进行边缘检测;e)边缘提取,得到每个边缘像素点的坐标;f)计算目标区域的凸包;g)计算密封条截面的最小包围面积矩形,得到矩形的长轴和短轴的长度、矩形的中心坐标以及长轴相对与x轴正方向的角度;根据相关密封条的公差分别设置长轴短轴的长度阈值;只有同时满足长轴和短轴长度条件的才需要执行步骤h),不满足的就直接判断为缺陷;h)将测试图像的最小包围面积矩形的各项数值检测后,与阈值进行比较,若合格,进行仿射变换;i)计算待测图像的轮廓点到最小面积包围矩形中心的线段相对于X轴正方向的角度,然后统计每个角度的数量,制造角度直方图;j)根据角度直方图得到的位移和角度差值为参数进行仿射变换;k)遍历两幅标准公差带图像与测试图像;通过检测配准后的测试图像的目标边缘是否落在标准公差带图像的公差带内来判断测试密封条截面是否存在缺陷;对于超出公差带的缺陷用圆圈标识出来;检测结束。2.根据权利要求1所述的汽车密封条轮廓缺陷的视觉检测方法,其特征在于:在步骤b)中采用Otsu阈值分割法作为汽车密封条截面轮廓缺陷检测系统的阈值分割算法;设图像像素总数为N,灰...

【专利技术属性】
技术研发人员:贺福强陈丽娟何磊
申请(专利权)人:贵州大学
类型:发明
国别省市:贵州,52

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1