一种边缘缺陷的检测方法技术

本发明专利技术属于工业检测技术领域，具体涉及一种边缘缺陷的检测方法，包括对待测物的边缘区域进行图像信息采集，根据采集到的图像信息计算得到待测物的边缘轮廓点信息；在边缘轮廓点中检测和记录可疑缺陷点，组成可疑缺陷点集；对被记录的可疑缺陷点集进行聚类分组，将得到的分组进行线性判别并生成拟合线；计算每个可疑缺陷点到拟合线的距离，并判断距离是否大于预设的阈值，若距离大于阈值，则可疑缺陷点为边缘缺陷点，得出检测结果。本发明专利技术能对工件进行非接触式的自动检测，避免了人工检测造成的损坏，提高了检测的精度和效率，同时还能对非特定形状的边缘进行检测，提高了本发明专利技术的通用性。

A Method of Edge Defect Detection

【技术实现步骤摘要】
一种边缘缺陷的检测方法
本专利技术属于工业检测
，具体涉及一种边缘缺陷的检测方法。
技术介绍
在工业的生产制造中，由于生产设备的精度或人为操作的原因，导致生产出来的工件边缘上存在着凹陷或毛刺是无法避免的。而工件边缘是工件生产的一个重要特征，直接影响到工件的质量，为了保证工件的生产质量，往往需要对工件进行边缘缺陷的检测，以确保工件的品质。目前，工业上对工件边缘缺陷的检测方法普遍通过人工检测，依靠人体肉眼寻找工件的边缘缺陷点，但是这种方法在检测时容易造成凹陷区域的损坏或毛刺被磨掉，另外，当面对形状不规则或者缺陷数量较多的工件，尤其是在一些压铸件上，边缘缺陷的大小、形状和位置都具有一定的随机性，因而导致了人工检测存在速度慢、劳动强度大、可靠性差、漏检率高等缺陷，而且人工检测也容易造成视觉疲劳，影响检测的判断，不能保证检测速度和精度，虽然近年来也出现一些利用机器进行边缘检测的方案，然而绝大部分均是仅能针对特定产品或特定形状的工件进行检测，如手机屏幕、手机壳体等，均是直线、圆形或圆弧状边缘的检测，存在着边缘检测的局限性。因此，亟待一种改进的方案以克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供的一种工件边缘缺陷的检测方法，该方法能对工件进行非接触式的自动检测，避免了人工检测造成的损坏，有效地提高了检测的精度和效率。为实现上述的目的，本专利技术采用以下技术方案：一种边缘缺陷的检测方法，包括以下步骤：对待测物的边缘区域进行图像信息采集，根据采集到的图像信息计算得到待测物的边缘轮廓点信息；在所述边缘轮廓点中检测和记录可疑缺陷点，组成可疑缺陷点集；对被记录的所述可疑缺陷点集进行聚类分组，计算所述分组中各数据点坐标(x,y)的相关系数：其中：Var(x)为x的方差，Var(y)为y的方差，Cov(x,y)为x与y之间的协方差，若所述相关系数的绝对值大于设定的标准值，则将数据点拟合成直线，若所述相关系数的绝对值小于或等于设定的标准值，则将数据点拟合成二次曲线；计算每个所述可疑缺陷点到所述拟合线的距离，并判断所述距离是否大于预设的阈值，若所述距离大于所述阈值，则所述可疑缺陷点为边缘缺陷点，得出检测结果。在本专利技术中，通过采用折线近似的原理，通过将可疑缺陷点集两端的无缺陷点相连形成多段直线基元再进行线的拟合，因而，本专利技术在对于一些不规则的二次曲线边缘检测时也同样适用，有效地提高了通用性。作为本专利技术所述的边缘缺陷的检测方法的一种改进，在对待测物的边缘区域进行图像信息采集的过程中，采用自适应的中值滤波法进行图像噪音处理。本专利技术采用自适应的中值滤波在不影响边缘信息的前提下，有效地去除了孤立的噪声点，改善了图像质量，使经过处理后的图像更接近待测物边缘的真实情况，提高了后续检测的精度和可靠性。作为本专利技术所述的边缘缺陷的检测方法的一种改进，所述自适应的中值滤波法包括以下步骤：从所述图像中选取一定范围作为滤波采样窗口；通过从所述采样窗口中取出奇数个像素点的灰度值数据进行排序，计算得到该范围内的中值；对该范围内像素点的灰度值依次进行判断，若该值是极值，则该像素处的灰度值使用所述中值代替；若不是极值，则保留原像素点的灰度值。作为本专利技术所述的边缘缺陷的检测方法的一种改进，所述待测物的图像信息包括多条待测物的边缘。作为本专利技术所述的边缘缺陷的检测方法的一种改进，检测和记录可疑缺陷点包括提取可疑缺陷点、对所述可疑缺陷点进行二次检测以及滤除非可疑缺陷点。作为本专利技术所述的边缘缺陷的检测方法的一种改进，提取可疑缺陷点，包括以下步骤：步骤1)以所述边缘轮廓点为中心点建立直角坐标系；步骤2)计算落在第一象限内的各个点的横坐标绝对值之和以及纵坐标绝对值之和，分别记为|N1_X|和|N1_Y|，并将|N1_X|和|N1_Y|进行求和得到合值，记为N1；步骤3)按照步骤2)中的方法分别计算落在第二象限、第三象限和第四象限的各个点的合值，分别记为N2、N3、N4；步骤4)按照关系式N13＝|N1-N3|，N24＝|N2-N4|，N＝|N13+N24|计算，求得N值；步骤5)将求得的N值与预设的提取阈值进行判别，若N值大于所述提取阈值，则所述边缘轮廓点为可疑缺陷点。作为本专利技术所述的边缘缺陷的检测方法的一种改进，对被记录的所述可疑缺陷点进行聚类分组，包括以下步骤：S1)将检测到的每个所述可疑缺陷点归为一类并将其存放在一维点序列中，计算相邻两个所述可疑缺陷点之间的距离；S2)将S1中计算所得的各个距离的值进行从大到小排序并设定分层阈值，把所述可疑缺陷点重新划分为多组，保存到二维点序列中；S3)计算各个组中相邻两个所述可疑缺陷点之间的距离；S4)重复S2和S3，直到S3中的所述距离小于所述分层阈值为止。作为本专利技术所述的边缘缺陷的检测方法的一种改进，在得出检测结果后，还包括：更改参数，进行重新检测，对所述检测结果进行验证。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：1)通过机器替代人工检测，有效地缩减了检测的时间，避免了长期的人工检测造成的视觉疲劳，进而导致误判和漏检等现象，极大地提高了检测的效率与精度；2)由于在检测的过程中并不需要与工件进行接触，因而本专利技术的检测方法可以防止人工的二次损坏，实现了工件的实时检测，使检测的结果更具可靠性；3)现有的机器检测中只能针对特定产品、特定性状边缘进行检测，本专利技术在针对非特定区域检测时，可以利用线性判断将可疑缺陷点集聚类分组得到的数据点拟合成二次曲线，通过判断可疑缺陷点到二次曲线的距离，可以有效得到检测结果，极大地提高了本专利技术的通用性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的工作流程图示意图；图2为本专利技术的边缘提取效果图；图3为本专利技术中平滑无缺陷的边缘区域效果图；图4为本专利技术中有缺陷的边缘区域效果图。具体实施方式如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明，但不作为对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种边缘缺陷的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：对待测物的边缘区域进行图像信息采集，根据采集到的图像信息计算得到待测物的边缘轮廓点信息；在所述边缘轮廓点中检测和记录可疑缺陷点，组成可疑缺陷点集；对被记录的所述可疑缺陷点集进行聚类分组，计算所述分组中各数据点坐标(x,y)的相关系数：

【技术特征摘要】
1.一种边缘缺陷的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：对待测物的边缘区域进行图像信息采集，根据采集到的图像信息计算得到待测物的边缘轮廓点信息；在所述边缘轮廓点中检测和记录可疑缺陷点，组成可疑缺陷点集；对被记录的所述可疑缺陷点集进行聚类分组，计算所述分组中各数据点坐标(x,y)的相关系数：其中：Var(x)为x的方差，Var(y)为y的方差，Cov(x,y)为x与y之间的协方差，若所述相关系数的绝对值大于设定的标准值，则将数据点拟合成直线，若所述相关系数的绝对值小于或等于设定的标准值，则将数据点拟合成二次曲线；计算每个所述可疑缺陷点到所述拟合线的距离，并判断所述距离是否大于预设的阈值，若所述距离大于所述阈值，则所述可疑缺陷点为边缘缺陷点，得出检测结果。2.根据权利要求1中所述的边缘缺陷的检测方法，其特征在于：在对待测物的边缘区域进行图像信息采集的过程中，采用自适应的中值滤波法进行图像噪音处理。3.根据权利要求2中所述的边缘缺陷的检测方法，其特征在于，所述自适应的中值滤波法包括以下步骤：从所述图像中选取一定范围作为滤波采样窗口；通过从所述采样窗口中取出奇数个像素点的灰度值数据进行排序，计算得到该范围内的中值；对该范围内像素点的灰度值依次进行判断，若该值是极值，则该像素处的灰度值使用所述中值代替；若不是极值，则保留原像素点的灰度值。4.根据权利要求1中所述的边缘缺陷的检测方法，其特征在于：所述待测物的图像信息包括多条待测物的边缘。5.根据权利要求1中所述的边缘缺陷的检测方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕耀辉，卢盛林，
申请(专利权)人：广东奥普特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44