工件表面缺陷识别、检测的方法、装置与系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种工件表面缺陷识别、检测的方法、装置与系统与检测系统，对工件进行三维扫描获取工件表面的图像数据，对三维扫描得到的图像数据进行处理，识别工件表面的凹凸缺陷与工件表面本身的弧度。本发明专利技术避免了因为环境光源、工件表面油渍、工件本身的设计曲面对图像识别造成的干扰，能够有效地识别工件表面的凹凸缺陷，提高了工件缺陷检测的精度和准确率，提升了检测效率。

Method, device and system for identifying and detecting workpiece surface defects

The invention discloses a method of identifying and detecting the defects of the workpiece surface, the device and the system and the detection system. The image data of the workpiece surface is obtained by the three-dimensional scanning of the workpiece, the image data obtained by the 3D scanning is processed, the concave and convex defects on the workpiece surface and the radian of the workpiece surface itself are identified. The invention avoids the interference caused by the environment light source, the oil stain on the workpiece surface and the design curve of the workpiece itself. It can effectively identify the concave and convex defects on the workpiece surface, improve the accuracy and accuracy of the detection of the workpiece defects, and improve the detection efficiency.

【技术实现步骤摘要】
工件表面缺陷识别、检测的方法、装置与系统
本专利技术涉及工业检测
，更为具体地，涉及一种工件表面缺陷识别、检测的方法、装置与系统。
技术介绍
汽车车身冲压件，尤其是车身覆盖件外板零件，对零件表面质量要求很严格，钢板表面0.1mm尺度的凹凸缺陷，会在涂装后形成肉眼可见的外观缺陷。所以目前质量甄别的方法是用油石或者砂布打磨，然后根据打磨后工件表面凹凸点的亮度差异来识别缺陷。随着机器视觉检测技术的发展，近年来开始使用机器视觉系统来进行工件表面的缺陷检测。汽车钢板缺陷检测方法，一般是用高速工业相机对钢板表面进行拍摄，然后根据拍摄到的图像进行图像分析，根据缺陷的色差图像来识别表面缺陷。例如，公开号为CN102879402A的中国专利公开了一种板材缺陷的在线影像检测控制方法，包括步骤：在板材制品单元的上方设置高速影像检测设备，用于在线获取板材制品单元的动态影像信息；将获取的板材影像信息传送到影像处理器中以对板材的影像信息进行保存和分析；将分析得到的影像信息与预先设定的控制指标进行对比处理；如果发现板材中存在不可接受的缺陷，会自动报警并向DCS的中央处理器发出信号；DCS的中央处理器将接收的信号进行演算并确定处理方案；DCS将处理方案的信号发送到在线控制器，利用在线控制器进行相应的处理。该专利的说明书中公开的技术方案能够实时、高效地对板材的缺陷进行检测控制，适用于板材质量控制的
但是，由于工业现场环境光源复杂，钢板本身表面会存在一定的色差，所以利用图像色差来识别缺陷，会存在很多的干扰导致系统误判缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工件表面缺陷识别、检测的方法、装置与系统，避免了因为环境光源、工件表面油渍、工件本身的设计曲面对图像识别的干扰，能够有效地识别工件表面的凹凸缺陷，提高工件缺陷检测的精度和准确率，提升了检测效率。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种带有弧度的工件的凹凸缺陷的识别方法，包括一个对凹凸缺陷与弧度进行区分识别的步骤，在该步骤中，对带有弧度的工件的图像数据进行区分识别处理，进一步包括如下步骤：将每个检测点与其相邻检测点的相对位置的变化作为区分识别所述凹凸缺陷与弧度的第一依据；或将每个检测点与其相邻检测点的曲率的变化作为区分识别所述凹凸缺陷与弧度的第二依据。一种带有弧度的工件的凹凸缺陷的识别方法，包括一个对凹凸缺陷与弧度进行区分识别的步骤，在该步骤中，对带有弧度的工件的图像数据进行区分识别处理，进一步包括如下步骤：(1)将每个检测点与其相邻检测点的相对位置的变化作为区分识别所述凹凸缺陷与弧度的第三依据；和(2)将每个检测点与其相邻检测点的曲率的变化作为区分识别所述凹凸缺陷与弧度的第四依据。一种带有弧度的工件的凹凸缺陷的识别方法，包括一个对凹凸缺陷与弧度进行区分识别的步骤，在该步骤中，对带有弧度的工件的图像数据进行区分识别处理，进一步包括如下步骤：(1)将每个检测点与其相邻检测点的曲率的变化作为区分识别所述凹凸缺陷与弧度的第五依据；和(2)将每个检测点与其相邻检测点的相对位置的变化作为区分识别所述凹凸缺陷与弧度的第六依据。进一步地，包括一个采集步骤，在该步骤中，使用图像扫描装置对所述带有弧度的工件的表面进行扫描，该扫描动作用于获取带有弧度的工件的图像数据。进一步地，所述采集步骤用于采集所述带有弧度的工件的三维图像数据。一种带有弧度的工件的凹凸缺陷的识别装置，包括图像数据采集装置、图像数据处理器装置、可读存储介质以及能够在所述图像数据处理器装置中运行的程序，所述程序包括曲率计算程序模块和/或相邻位置计算程序模块；所述图像数据采集装置与所述图像数据处理器装置连接，所述图像数据处理器装置与可读存储介质连接，所述曲率计算程序模块用于计算每个检测点与其相邻检测点的曲率的变化量，所述相邻位置计算程序模块用于计算每个检测点与其相邻检测点的相对位置的变化量。进一步地，所述图像扫描装置包括三维图像扫描装置，使用三维图像扫描装置对所述带有弧度的工件的表面进行扫描，该扫描步骤用于获取带有弧度的工件的图像数据。一种汽车外板面品质缺陷检测方法，包括步骤：S1：用光源装置对受检测工件的表面进行照射，在受检测工件的表面形成线状光斑；S2：用图像采集装置采集所述线状光斑的二维图像信息；S3：对采集的二维图像信息进行二值化处理，得到几何线条；S4：对所述几何线条进行解析，在步骤S4中，采用如上技术方案中任一项所述方法或装置对凹凸缺陷与弧度进行区分识别，得出缺陷几何线条和正常几何线条；S5：动态计算所述缺陷几何线条的几何阀值；S6：将计算得到的所述缺陷几何线条的几何阀值与受检测工件的实际缺陷的几何值进行匹配，在匹配完成后，计算所述缺陷几何线条的位置信息；或循环执行步骤S1～S6，用于动态检测受检测工件。进一步地，在步骤S2中，从受检测工件的45度上方对准受检测工件采集所述二维图像信息。一种汽车外板面品质缺陷检测系统，包括光源装置、图像采集装置、图像处理模块、凹凸缺陷识别模块、几何阈值计算程序模块、匹配模块和位置计算程序模块，在所述凹凸缺陷识别装置中包括曲率计算程序模块和/或相邻位置计算程序模块，所述曲率计算程序模块用于计算每个检测点与其相邻检测点的曲率的变化量，所述相邻位置计算程序模块用于计算每个检测点与其相邻检测点的相对位置的变化量；所述光源装置用于照射受检测工件，并安装在受检测工件的上方或斜上方，在受检测工件的受检测面上形成光斑，所述图像采集装置用于接收所述光斑的图像信息，并将接收的图像信息传输至图像处理模块进行二值化图像处理，所述的图像处理模块设置在计算机中，在所述的计算机中还设置有凹凸缺陷识别模块，所述凹凸缺陷识别模块用于对二值化处理后的信息进行解析，能够区分识别凹凸缺陷和弧度，得出缺陷几何线条和正常几何线条，所述几何阈值计算程序模块用于计算所述缺陷几何线条的几何阈值，所述匹配模块用于将计算得到的缺陷几何线条的几何阀值与受检测工件的实际缺陷的几何值进行匹配，在匹配完成后，所述位置计算程序模块用于计算所述缺陷几何线条的位置信息。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术将凹凸缺陷与工件表面本身的弧度进行区分区别，通过识别几何参数的变化来识别缺陷，相比于传统利用图像色彩识别的做法，避免了环境光源、工件本身的设计曲面所带来的识别干扰等问题，提高了工件缺陷识别的准确率，特别是针对带有弧度的工件进行识别，显著达到将工件本身具有的弧度与凹凸缺陷进行区分识别的目的，为本领域技术人员提供了一种新的弧形工件凹凸缺陷识别解决方案。(2)本专利技术通过对受检测工件的表面进行三维扫描，可以通过识别受检测工件的表面的曲率突变来识别凹凸缺陷，从而更有效的识别产品表面的凹凸缺陷。(3)本专利技术通过对受检测工件的表面进行三维扫描，可以通过识别受检测工件的表面的检测点的相邻位置变化来识别凹凸缺陷，从而更有效的识别产品表面的凹凸缺陷。(4)本专利技术使用相邻特征来识别缺陷，即三维扫描得到的图像数据并非关注绝对坐标值，而关注每个检测点与其相邻检测点的相对位置和曲率，从而将凹凸缺陷与工件表面本身弧度区别开来。(5)本专利技术与传统机器视觉检测方法相比，对工件表面进行三维扫描，对几何形状敏感而对色差不敏感，从而避免了因为环境光源、工件表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有弧度的工件的凹凸缺陷的识别方法，其特征在于，包括一个对凹凸缺陷与弧度进行区分识别的步骤，在该步骤中，对带有弧度的工件的图像数据进行区分识别处理，进一步包括如下步骤：将每个检测点与其相邻检测点的相对位置的变化作为区分识别所述凹凸缺陷与弧度的第一依据；或将每个检测点与其相邻检测点的曲率的变化作为区分识别所述凹凸缺陷与弧度的第二依据。

【技术特征摘要】
1.一种带有弧度的工件的凹凸缺陷的识别方法，其特征在于，包括一个对凹凸缺陷与弧度进行区分识别的步骤，在该步骤中，对带有弧度的工件的图像数据进行区分识别处理，进一步包括如下步骤：将每个检测点与其相邻检测点的相对位置的变化作为区分识别所述凹凸缺陷与弧度的第一依据；或将每个检测点与其相邻检测点的曲率的变化作为区分识别所述凹凸缺陷与弧度的第二依据。2.一种带有弧度的工件的凹凸缺陷的识别方法，其特征在于，包括一个对凹凸缺陷与弧度进行区分识别的步骤，在该步骤中，对带有弧度的工件的图像数据进行区分识别处理，进一步包括如下步骤：(1)将每个检测点与其相邻检测点的相对位置的变化作为区分识别所述凹凸缺陷与弧度的第三依据；和(2)将每个检测点与其相邻检测点的曲率的变化作为区分识别所述凹凸缺陷与弧度的第四依据。3.一种带有弧度的工件的凹凸缺陷的识别方法，其特征在于，包括一个对凹凸缺陷与弧度进行区分识别的步骤，在该步骤中，对带有弧度的工件的图像数据进行区分识别处理，进一步包括如下步骤：(1)将每个检测点与其相邻检测点的曲率的变化作为区分识别所述凹凸缺陷与弧度的第五依据；和(2)将每个检测点与其相邻检测点的相对位置的变化作为区分识别所述凹凸缺陷与弧度的第六依据。4.根据权利要求1、2和3中任一项所述的识别方法，其特征在于，包括一个采集步骤，在该步骤中，使用图像扫描装置对所述带有弧度的工件的表面进行扫描，该扫描动作用于获取带有弧度的工件的图像数据。5.根据权利要求4所述的识别方法，其特征在于，所述采集步骤用于采集所述带有弧度的工件的三维图像数据。6.一种带有弧度的工件的凹凸缺陷的识别装置，其特征在于，包括图像数据采集装置、图像数据处理器装置、可读存储介质以及能够在所述图像数据处理器装置中运行的程序，所述程序包括曲率计算程序模块和/或相邻位置计算程序模块；所述图像数据采集装置与所述图像数据处理器装置连接，所述图像数据处理器装置与可读存储介质连接，所述曲率计算程序模块用于计算每个检测点与其相邻检测点的曲率的变化量，所述相邻位置计算程序模块用于计算每个检测点与其相邻检测点的相对位置的变化量。7.根据权利要求6所述的一种识别装置，其特征在于，所述图像扫...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敏兴，
申请(专利权)人：广州锋立技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44