一种零件缺陷检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种零件缺陷检测方法及装置，包括步骤：获取第一偏振图像和第二偏振图像；对第一偏振图像和第二偏振图像分别进行导向滤波处理；以滤波处理后的第一偏振图像或者第二偏振图像中的任意一个子图像作为目标子图像，利用滤波核判断目标子图像是否存在缺陷区域；将目标子图像分别遍历滤波处理后的第一偏振图像和第二偏振图像的全部子图像，得到第一偏振图像对应的第一二值图像和第二偏振图像对应的第二二值图像；将第一二值图像和第二二值图像融合为一张检测结果二值图像。本发明专利技术解决了现有的零件缺陷检测方法或系统由于光照问题造成零件缺陷成像对比度不高而造成的漏检的问题，有效提高尤其是微小零件缺陷检测的成功率和准确度。

A method and device for detecting the defect of parts

【技术实现步骤摘要】
一种零件缺陷检测方法及装置
本专利技术涉及一种零件检测
，特别是涉及一种零件缺陷检测方法及装置。
技术介绍
随着零件加工产业不断发展，零件的需求量日益增高，对零件产品的质量要求却越来越严格。由于零件的生产制造工艺流程较为复杂，在生产过程中零件容易产生一些表面缺陷，如刮擦、划痕、压痕以及切削不均匀的刀痕等。因此零件缺陷的检测至关重要，关系到零件的耐久度，产品的安全，甚至人身的安全。传统的零件缺陷检测主要通过人工检测，而一些刀痕、压痕或表面不均匀的缺陷需要人眼和光源成某一角度才能够检测到，还有一些微小的裂痕和划痕非常容易漏检。随着零件产品的需求量日益增高，人工检测的方法已经无法满足高质量、高效率的零件检测需求。而现今，机器视觉的发展为零件检测的方法提供了新的方向。但是在零件检测的过程中，快速准确的检测出零件表面的刀痕以及零件表面不均匀的缺陷，以及微小零件的表面划痕和裂纹的缺陷依旧是极富有挑战的。检测刀痕和表面不均匀的缺陷，需要不断地调整光源、零件和相机不同的相对位置才能检测到该缺陷；而微小零件缺陷检测难度在于光照过强会产生强烈的反射光，使得缺陷掩盖在反射的强光下；光照过弱就会导致零件图像曝光不足，缺陷难以检测到。因此，在检测不同零件尺寸、不同类型零件的缺陷时，光源的光照强度、照相机的分辨率、镜头的设计参数，光源、零件和相机的相对位置，以及对机器视觉的处理算法等都有很高的要求。
技术实现思路
基于此，有必要针对人工检测容易漏检以及现有的基于机器视觉的零件缺陷检测方法及系统复杂且要求高的问题，提供一种零件缺陷检测方法及装置。为解决上述问题，本专利技术采取如下的技术方案：一种零件缺陷检测方法，包括以下步骤：步骤S1：获取第一偏振相机拍摄的待检测零件的第一偏振图像和第二偏振相机拍摄的所述待检测零件的第二偏振图像，所述第一偏振图像为所述第一偏振相机、所述待检测零件与侧方偏振光源呈夹角时所述待检测零件的偏振图像，所述第二偏振图像为所述第二偏振相机和上方偏振光源均位于所述待检测零件上方时所述待检测零件的偏振图像；步骤S2：对所述第一偏振图像和所述第二偏振图像分别进行导向滤波处理；步骤S3：以滤波处理后的所述第一偏振图像或者所述第二偏振图像中的任意一个子图像作为目标子图像，利用滤波核判断所述目标子图像是否存在缺陷区域，若是，则将所述目标子图像转化为二值图像，其中组成所述缺陷区域的像素的灰度值为0或者1；若否，则将所述目标子图像转化为像素的灰度值均为预设值的二值图像，并且当组成所述缺陷区域的像素的灰度值为0时，所述预设值为1，或者，当组成所述缺陷区域的像素的灰度值为1时，所述预设值为0；步骤S4：将所述目标子图像分别遍历滤波处理后的所述第一偏振图像和所述第二偏振图像的全部子图像，得到所述第一偏振图像对应的第一二值图像和所述第二偏振图像对应的第二二值图像；步骤S5：将所述第一二值图像和所述第二二值图像融合为一张检测结果二值图像。同时，本专利技术还提出一种零件缺陷检测装置，包括：传送带，用于将待检测零件从送料口依次经过第一检测位置和第二检测位置后传送至出料口；设置在所述第一检测位置处所述传送带上方的侧方偏振光源，用于为第一偏振相机提供偏振光照明；设置在所述第一检测位置处所述传送带上方的所述第一偏振相机，用于拍摄所述第一偏振相机、所述待检测零件与所述侧方偏振光源呈夹角时所述待检测零件的第一偏振图像；设置在所述第二检测位置处所述传送带上方的上方偏振光源，用于为第二偏振相机提供偏振照明；设置在所述第二检测位置处所述传送带上方的所述第二偏振相机，用于拍摄所述第二偏振相机和上方偏振光源均位于所述待检测零件上方时所述待检测零件的第二偏振图像；分别与所述侧方偏振光源、所述第一偏振相机、所述上方偏振光源和所述第二偏振相机连接的后端计算机，用于利用如权利要求1至4任意一项所述的零件缺陷检测方法对所述待检测零件进行缺陷检测，得到缺陷检测结果，并对所述缺陷检测结果进行显示。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所提出的一种零件缺陷检测方法及装置属于一种在线检测方法及装置，零件缺陷检测方法基于偏振相机拍摄获取待检测零件在不同偏振光源照射下的不同偏振方向的偏振图像，通过对偏振图像进行降噪滤波，并对偏振图像的缺陷区域进行增强，增强偏振图像的对比度和清晰度，最终获得待检测零件的检测结果二值图像，解决了现有的零件缺陷检测方法或系统由于光照问题造成零件缺陷成像对比度不高而造成的漏检的问题，并且能够有效提高尤其是微小零件缺陷检测的成功率和准确度。基于零件缺陷检测方法的零件缺陷检测装置不仅具有方法所具有的全部优点，而且还具有结构简单、稳定性高、成本低以及不需要多组照明光源的优点，该装置能够满足零件加工检测的高质量、高效率的要求。附图说明图1为本专利技术其中一个实施例中零件缺陷检测方法的流程示意图；图2为本专利技术其中一个实施例中零件缺陷检测装置的结构示意图；图3为本专利技术中上方偏振光源和第二偏振相机的一个仰视示意图；图4为本专利技术中上方偏振光源和第二偏振相机的另一个仰视示意图。具体实施方式下面将结合附图及较佳实施例对本专利技术的技术方案进行详细描述。在其中一个实施例中，如图1所示，本专利技术公开一种零件缺陷检测方法，该方法包括以下步骤：步骤S1：获取第一偏振相机拍摄的待检测零件的第一偏振图像和第二偏振相机拍摄的待检测零件的第二偏振图像，第一偏振图像为第一偏振相机、待检测零件与侧方偏振光源呈夹角时待检测零件的偏振图像，第二偏振图像为第二偏振相机和上方偏振光源均位于待检测零件上方时待检测零件的偏振图像；步骤S2：对第一偏振图像和第二偏振图像分别进行导向滤波处理；步骤S3：以滤波处理后的第一偏振图像或者第二偏振图像中的任意一个子图像作为目标子图像，利用滤波核判断目标子图像是否存在缺陷区域，若是，则将目标子图像转化为二值图像，其中组成缺陷区域的像素的灰度值为0或者1；若否，则将目标子图像转化为像素的灰度值均为预设值的二值图像，并且当组成缺陷区域的像素的灰度值为0时，预设值为1，或者，当组成缺陷区域的像素的灰度值为1时，预设值为0；步骤S4：将目标子图像分别遍历滤波处理后的第一偏振图像和第二偏振图像的全部子图像，得到第一偏振图像对应的第一二值图像和第二偏振图像对应的第二二值图像；步骤S5：将第一二值图像和第二二值图像融合为一张检测结果二值图像。具体地，在步骤S1中，首先获取第一偏振相机拍摄的待检测零件的第一偏振图像和第二偏振相机拍摄的待检测零件的第二偏振图像，其中第一偏振图像为第一偏振相机、待检测零件与侧方偏振光源呈夹角时第一偏振相机所拍摄的待检测零件的偏振图像，侧方偏振光源为第一偏振相机提供偏振照明，并且侧方偏振光源、待检测零件和第一偏振相机呈一定的夹角，该夹角的值视待检测零件的类型不同而不同；第二偏振图像为第二偏振相机和上方偏振光源均位于待检测零件上方时第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种零件缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1：获取第一偏振相机拍摄的待检测零件的第一偏振图像和第二偏振相机拍摄的所述待检测零件的第二偏振图像，所述第一偏振图像为所述第一偏振相机、所述待检测零件与侧方偏振光源呈夹角时所述待检测零件的偏振图像，所述第二偏振图像为所述第二偏振相机和上方偏振光源均位于所述待检测零件上方时所述待检测零件的偏振图像；/n步骤S2：对所述第一偏振图像和所述第二偏振图像分别进行导向滤波处理；/n步骤S3：以滤波处理后的所述第一偏振图像或者所述第二偏振图像中的任意一个子图像作为目标子图像，利用滤波核判断所述目标子图像是否存在缺陷区域，若是，则将所述目标子图像转化为二值图像，其中组成所述缺陷区域的像素的灰度值为0或者1；若否，则将所述目标子图像转化为像素的灰度值均为预设值的二值图像，并且当组成所述缺陷区域的像素的灰度值为0时，所述预设值为1，或者，当组成所述缺陷区域的像素的灰度值为1时，所述预设值为0；/n步骤S4：将所述目标子图像分别遍历滤波处理后的所述第一偏振图像和所述第二偏振图像的全部子图像，得到所述第一偏振图像对应的第一二值图像和所述第二偏振图像对应的第二二值图像；/n步骤S5：将所述第一二值图像和所述第二二值图像融合为一张检测结果二值图像。/n...

【技术特征摘要】
1.一种零件缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：获取第一偏振相机拍摄的待检测零件的第一偏振图像和第二偏振相机拍摄的所述待检测零件的第二偏振图像，所述第一偏振图像为所述第一偏振相机、所述待检测零件与侧方偏振光源呈夹角时所述待检测零件的偏振图像，所述第二偏振图像为所述第二偏振相机和上方偏振光源均位于所述待检测零件上方时所述待检测零件的偏振图像；
步骤S2：对所述第一偏振图像和所述第二偏振图像分别进行导向滤波处理；
步骤S3：以滤波处理后的所述第一偏振图像或者所述第二偏振图像中的任意一个子图像作为目标子图像，利用滤波核判断所述目标子图像是否存在缺陷区域，若是，则将所述目标子图像转化为二值图像，其中组成所述缺陷区域的像素的灰度值为0或者1；若否，则将所述目标子图像转化为像素的灰度值均为预设值的二值图像，并且当组成所述缺陷区域的像素的灰度值为0时，所述预设值为1，或者，当组成所述缺陷区域的像素的灰度值为1时，所述预设值为0；
步骤S4：将所述目标子图像分别遍历滤波处理后的所述第一偏振图像和所述第二偏振图像的全部子图像，得到所述第一偏振图像对应的第一二值图像和所述第二偏振图像对应的第二二值图像；
步骤S5：将所述第一二值图像和所述第二二值图像融合为一张检测结果二值图像。


2.根据权利要求1所述的零件缺陷检测方法，其特征在于，利用滤波核判断所述目标子图像是否存在缺陷区域的过程包括以下步骤：
步骤S3-1：计算所述目标子图像的平均灰度值；
步骤S3-2：计算所述目标子图像中灰度值大于所述平均灰度值的像素占所述目标子图像全部像素的比例和所述目标子图像中灰度值小于所述平均灰度值的像素占所述目标子图像全部像素的比例；
步骤S3-3：判断步骤S3-2中获得的两个比例是否均大于阈值，若是，则所述目标子图像存在缺陷区域；若否，则所述目标子图像不存在缺陷区域；其中，所述阈值为：所述目标子图像中灰度值大于所述平均灰度值的像素占所述目标子图像全部像素的比例与所述目标子图像中灰度值小于所述平均灰度值的像素占所述目标子图像全部像素的比例之差的预设百分比。


3.根据权利要求1或2所述的零件缺陷检测方法，其特征在于，将所述目标子图像转化为二值图像的过程包括以下步骤：
将所述目标子图像的灰度值区间分为若干个灰度区间，并根据所述目标子图像中缺陷区域的灰度值和所述灰度区间确定阈值范围；
将所述目标子图像中灰度值位于阈值范围内的像素的灰度值设置为1，其他像素的灰度值设置为0，或者，将所述目标子图像中灰度值位于阈值范围内的像素的灰度值设置为0，其他像素的灰度值设置为1。


4.根据权利要求3所述的零件缺陷检测方法，其特征在于，根据所述目标子...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢勇男，黄玮，徐明飞，贾树强，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22