一种基于凹点搜索的磁片缺角检测方法技术

该发明专利技术公开了一种基于凹点搜索的磁片缺角检测方法，属于数字图像处理技术领域，涉及一种磁片数字图像中缺角检测方法，特别是针对一种基于凹点搜索的磁片缺角检测方法。本发明专利技术利用机器视觉，通过对磁材图像二值化，找到工件轮廓，再寻找轮廓中的凹点和与凹点对应的两个缺陷边缘点，最终找到缺陷。从而在磁材缺陷检测过程中，实现了自动化测量，达到了低误检率和低漏检率的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于凹点搜索的磁片缺角检测方法
本专利技术属于数字图像处理
，涉及一种磁片数字图像中缺角检测方法，特别是针对一种基于凹点搜索的磁片缺角检测方法。
技术介绍
现代磁性材料广泛应用于仪表、电工、软开关、自动控制以及航天仪器的设计制造中。全世界每天都会生产大量的磁材零件。磁材表面的缺陷将会大大的降低磁材的性能。目前国内厂商中对磁材表观的检测通常采取人工全检的方式。人工全检的方式容易疲劳，检测速度慢，检测稳定性差，极大限制了行业的发展。磁材缺角是指磁材在加工过程中在磁材边缘形成的缺陷。在数字图像上表现为在磁材边缘缺了一块(如图2)。磁材缺角形状、大小各异，这导致从图像中准确检测出缺角并保证低误检率和漏检率存在很大的困难。
技术实现思路
针对人工检测磁材缺角过程中的检测效率低、准确率低和劳动强度大等缺点，本专利技术提供了一种基于凹点搜索的磁片缺角检测方法，能够检测绝大多数缺角缺陷。大大提高了生产效率。本方案的技术方案为：一种基于凹点搜索的磁片缺角检测方法，该方法包括：步骤1：通过拍图装置获取磁材样本的图片，图像如图2所示；步骤2：对步骤1中得到的磁材图像进行高斯滤波，去除图像中的高斯噪声；步骤3：采用固定阈值法对步骤2中得到的目标图像进行二值化处理，得到二值图像；如附图3所示；步骤4：对步骤3中的图像进行连通域标记，并统计联通区域的个数；步骤5：对步骤4中得到的连通区域，计算每一个连通区域的面积和重心位置；步骤6：根据步骤5得到的各连通域的面积和重心位置对连通区域进行筛选，对符合条件的连通区域进行保留，不符合条件的连通区域包含的像素值全部置为零，并将剩下的连通区域截取保存为一张小图，得到磁材工件的二值图像，如附图4所示；步骤6-1：取各连通区域的重心点，保留重心横纵坐标均在图像1/5至4/5区域的连通区域；步骤6-2：对剩下的连通区域面积排序，保留面积最大的连通区域。步骤7：对步骤6得到的二值图进行孔洞填充处理，得到填充处理后的二值图像，如附图5所示；步骤8：对步骤7得到的二值图像提取外轮廓，并将外轮廓画出，得到外轮廓图像，如附图6所示；步骤9：用凹点搜索算法对步骤8中的轮廓图进行凹点搜索，得到凹点坐标；如附图图7所示；步骤10：在轮廓中找到与步骤9找到的凹点对应的两个缺陷边缘点；如附图图7所示；步骤11：在步骤7得到的二值图中，利用步骤10中得到的两个缺陷边缘点，用直线连接两个边缘点。如附图图8所示；步骤12：对步骤11得到的二值图进行孔洞填充处理，得到填充处理后的二值图像，如附图图9所示；步骤13：将步骤12得到的二值图与步骤7得到的二值图相减，得到缺角缺陷图像，如附图图10所示；步骤14：根据步骤13中的缺陷图像，在原图像将缺陷框选出来，检测结果图如附图图11所示；所示步骤2中，高斯滤波模板大小为3*3；所示步骤3中，固定阈值设为29；所示步骤9中，搜索凹点算法具体步骤如下：步骤9-1：取一个的轮廓点；取当前轮廓点靠前的第4个轮廓点作为当前轮廓点的前轮廓点，取当前轮廓点靠后的第4个轮廓点作为当前轮廓点的后轮廓点；步骤9-2：计算步骤9-1中前轮廓点和后轮廓点的连线的中点坐标，在步骤6中，计算此坐标的灰度值；若为255，则证明此不为凹点，则取下一个轮廓点，返回步骤9-1；若为0，则证明此为一个凹点，继续进行9-3步骤；步骤9-3：计算当前轮廓点到前轮廓点和后轮廓点连线的距离；若距离小于2，则凹点太小，取下一个轮廓点，返回步骤9-1；若距离大于等于2，继续直线步骤9-4；步骤9-4：保存当前点为凹点的备选点，并保存其距离值；取下一个轮廓点，返回步骤9-1；直到遍历完所有的轮廓点；步骤9-5：对所有备选的凹点进行筛选，若备选的凹点在轮廓中紧挨着，则取距离最大的为实际凹点，删除其它点；最终得到凹点坐标。所示步骤10中，寻找缺陷边缘点算法具体步骤如下：步骤10-1：对步骤9中找到的凹点，找到凹点靠前的第n个点和靠前的第n个点，n初始为5，求两个点的坐标；步骤10-2：求凹点到步骤10-1中两点连接直线的距离；步骤10-3：对n值加1，重复执行10-2；若当前的距离值小于前一个距离值，停止，保存这两点为对应该凹点的缺陷边缘点。本专利技术是一种基于凹点搜索的磁材缺角检测方法。本专利技术利用机器视觉，通过对磁材图像二值化，找到工件轮廓，再寻找轮廓中的凹点和与凹点对应的两个缺陷边缘点，最终找到缺陷。从而在磁材缺陷检测过程中，实现了自动化测量，达到了低误检率和低漏检率的目的。附图说明图1为本专利技术的基于凹点搜索的磁材缺角检测方法发流程图。图2为在步骤1中由相机采集到的磁材图像原图。图3为在步骤3中经固定阈值二值化后得到的二值图。图4为在步骤6中经过连通域筛选后得到的工件小图。图5为在步骤7中经过孔洞填充后的图。图6为在步骤8中得到外轮廓图像。图7为在步骤9和步骤10中找到的凹点和缺陷边缘点的图像。图8为在步骤11中连接两边缘点得到的二值图。图9为在步骤12中经过孔洞填充后的二值图。图10为在步骤13中两幅图像相减得到的结果图。图11为最终识别到的缺角缺陷结果图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术中线缆的在线检测方法进行详细说明：步骤1：通过拍图机构对磁材样本拍图，图像如图2所示；步骤2：对步骤1中得到的磁材图像用3*3的模板进行高斯滤波，去除图像中的高斯噪声；步骤3：采用固定阈值为29对步骤2中得到的目标图像进行二值化处理，得到二值图像。如附图图3所示；步骤4：对步骤3中的图像进行连通域标记，并统计联通区域的个数；步骤5：对步骤4中得到的连通区域，计算每一个连通区域的面积和重心位置；步骤6：根据步骤5得到的各连通域的面积和重心位置对连通区域进行筛选，对符合条件的连通区域进行保留，不符合条件的连通区域包含的像素值全部置为零，并将剩下的连通区域截取保存为一张小图，得到磁材工件的二值图像，如附图图4所示；步骤6-1：取各连通区域的重心点，保留重心横纵坐标均在图像1/5至4/5区域的连通区域；步骤6-2：对剩下的连通区域面积排序，保留面积最大的连通区域。步骤7：对步骤6得到的二值图进行孔洞填充处理，得到填充处理后的二值图像，如附图图5所示；步骤8：对步骤7得到的二值图像提取外轮廓，并将外轮廓画出，得到外轮廓图像，如附图图6所示；步骤9：用凹点搜索算法对步骤8中的轮廓图进行凹点搜索，得到凹点坐标。如附图图7所示，图像中红点为找到的凹点；步骤9-1：取一个的轮廓点。取当前轮廓点靠前的第4个轮廓点作为当前轮廓点的前轮廓点，取当前轮廓点靠后的第4个轮廓点作为当前轮廓点的后轮廓点；步骤9-2：计算步骤9-1中前轮廓点和后轮廓点的连线的中点坐标，在步骤6中，计算此坐标的灰度值。若为255，则证明此不为凹点，则取下一个轮廓点，返回步骤9-1；若为0，则证明此为一个凹点，继续进行9-3步骤；步骤9-3：计算当前轮廓点到前轮廓点和后轮廓点的直线的距离。若距离小于2，则凹点太小，取下一个轮廓点，返回步骤9-1；若距离大于等于2，继续直线步骤9-4；步骤9-4：保存当前点为凹点的备选点，并保存其距离值；取下一个轮廓点，返回步骤9-1；直到遍历完所有的轮廓点。步骤9-5：对所有备选的凹点进行筛选，若备选的凹点在轮廓中紧挨着，则取距离最大的为实际凹点，删除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于凹点搜索的磁片缺角检测方法，该方法包括：步骤1：通过拍图装置获取磁材样本的图片；步骤2：对步骤1中得到的磁材图像进行高斯滤波，去除图像中的高斯噪声；步骤3：采用固定阈值法对步骤2中得到的目标图像进行二值化处理，得到二值图像步骤4：对步骤3中的图像进行连通域标记，并统计联通区域的个数；步骤5：对步骤4中得到的连通区域，计算每一个连通区域的面积和重心位置；步骤6：根据步骤5得到的各连通域的面积和重心位置对连通区域进行筛选，对符合条件的连通区域进行保留，不符合条件的连通区域包含的像素值全部置为零，并将剩下的连通区域截取保存为一张小图，得到磁材工件的二值图像；步骤6‑1：取各连通区域的重心点，保留重心横纵坐标均在图像1/5至4/5区域的连通区域；步骤6‑2：对剩下的连通区域面积排序，保留面积最大的连通区域。步骤7：对步骤6得到的二值图进行孔洞填充处理，得到填充处理后的二值图像；步骤8：对步骤7得到的二值图像提取外轮廓，并将外轮廓画出，得到外轮廓图像；步骤9：用凹点搜索算法对步骤8中的轮廓图进行凹点搜索，得到凹点坐标；步骤10：在轮廓中找到与步骤9找到的凹点对应的两个缺陷边缘点；步骤11：在步骤7得到的二值图中，利用步骤10中得到的两个缺陷边缘点，用直线连接两个边缘点；步骤12：对步骤11得到的二值图进行孔洞填充处理，得到填充处理后的二值图像；步骤13：将步骤12得到的二值图与步骤7得到的二值图相减，得到缺角缺陷图像；步骤14：根据步骤13中的缺陷图像，在原图像将缺陷框选出来。...

【技术特征摘要】
1.一种基于凹点搜索的磁片缺角检测方法，该方法包括：步骤1：通过拍图装置获取磁材样本的图片；步骤2：对步骤1中得到的磁材图像进行高斯滤波，去除图像中的高斯噪声；步骤3：采用固定阈值法对步骤2中得到的目标图像进行二值化处理，得到二值图像步骤4：对步骤3中的图像进行连通域标记，并统计联通区域的个数；步骤5：对步骤4中得到的连通区域，计算每一个连通区域的面积和重心位置；步骤6：根据步骤5得到的各连通域的面积和重心位置对连通区域进行筛选，对符合条件的连通区域进行保留，不符合条件的连通区域包含的像素值全部置为零，并将剩下的连通区域截取保存为一张小图，得到磁材工件的二值图像；步骤6-1：取各连通区域的重心点，保留重心横纵坐标均在图像1/5至4/5区域的连通区域；步骤6-2：对剩下的连通区域面积排序，保留面积最大的连通区域。步骤7：对步骤6得到的二值图进行孔洞填充处理，得到填充处理后的二值图像；步骤8：对步骤7得到的二值图像提取外轮廓，并将外轮廓画出，得到外轮廓图像；步骤9：用凹点搜索算法对步骤8中的轮廓图进行凹点搜索，得到凹点坐标；步骤10：在轮廓中找到与步骤9找到的凹点对应的两个缺陷边缘点；步骤11：在步骤7得到的二值图中，利用步骤10中得到的两个缺陷边缘点，用直线连接两个边缘点；步骤12：对步骤11得到的二值图进行孔洞填充处理，得到填充处理后的二值图像；步骤13：将步骤12得到的二值图与步骤7得到的二值图相减，得到缺角缺陷图像；步骤14：根据步骤13中的缺陷图像，在原图像将缺陷框选出来。2.如权利要求1所述的一种基于凹点搜...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘霖，陈祥，刘笑寒，刘城作，杜晓辉，张静，刘娟秀，倪光明，刘永，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51