一种用于激光切割零件的缺陷检测方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于激光切割零件的缺陷检测方法、装置，其中方法包括：获取待检测零件图像；对待检测零件图像进行高斯滤波处理，然后进行阈值分割，得到零件区域和零件边缘；通过模板匹配定位，对预设的基准边缘进行仿射变换，得到对齐后的基准边缘；利用对齐后的基准边缘对零件区域进行分割，得到毛刺区域。通过获取待检测零件图像并进行处理得到零件区域和零件边缘数据，然后结合基于合格零件图像得到的基准数据进行处理，得到相应的缺陷区域，实现缺陷检测；该方案对图像没有特殊要求，提高了激光切割质量检测的自动化水平，应用广泛；解决了传统依赖人工肉眼检测，导致效率低，工作量大的问题，检测精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于激光切割零件的缺陷检测方法、装置
本专利技术涉及视觉检测领域，尤其涉及一种用于激光切割零件的缺陷检测方法、装置。
技术介绍
激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，随着光束相对工件移动连续形成切缝，完成对材料的切割。激光切割具有精度高、切缝窄、速度快、适应性灵活性好，可切割复杂形状、不受材料性质限制的优点。当进行激光氧气切割时，用激光作为预热热源，用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用，发生氧化反应，放出大量的氧化热；另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出，在金属中形成切口。当进行激光氧气切割的时候，容易产生毛刺、尖角烧蚀及挂渣等缺陷，影响切割质量。现在对激光切割零件的切割质量检测一般依赖人工肉眼检测，效率低，工作量大，存在误检的情况；而且无法准确反馈缺陷的具体位置、尺寸、面积等信息。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于激光切割零件的缺陷检测方法、装置，以解决人工肉眼检测效率及准确性低的问题。第一方面，提供了一种用于激光切割零件的缺陷检测方法，包括：获取待检测零件图像；对待检测零件图像进行高斯滤波处理，然后进行阈值分割，得到零件区域和零件边缘；通过模板匹配定位，对预设的基准边缘进行仿射变换，得到对齐后的基准边缘；其中，预设的基准边缘通过对合格零件图像进行处理得到；利用对齐后的基准边缘对零件区域进行分割，得到毛刺区域。进一步地，还包括：通过模板匹配定位，将预设的基准零件区域进行仿射变换，得到对齐后的基准零件区域；其中，预设的基准零件区域通过对合格零件图像进行处理得到；将对齐后基准零件区域与零件区域求差，得到尖角烧蚀区域。进一步地，还包括：对零件区域进行局部阈值分割，提取出低灰度区域；对低灰度区域进行开运算，并依据连通性将低灰度区域分离成若干低灰度子区域；基于预设阈值，通过区域面积、区域灰度方差、区域平均灰度对若干低灰度子区域进行筛选，获得挂渣区域。进一步地，所述得到零件区域和零件边缘的过程包括：对进行高斯滤波处理后的待检测零件图像进行阈值分割，得到零件区域；对零件区域进行膨胀操作，得到膨胀零件区域；将膨胀零件区域与零件区域求差，得到零件边缘。进一步地，所述通过模板匹配定位，对预设的基准边缘进行仿射变换，得到对齐后的基准边缘，包括：通过模板匹配定位，得到预设的基准边缘到零件边缘的旋转平移矩阵；基于旋转平移矩阵对预设的基准边缘进行仿射变换，得到对齐后的基准边缘。进一步地，所述通过模板匹配定位，将预设的基准零件区域进行仿射变换，得到对齐后的基准零件区域，包括：通过模板匹配定位，得到预设的基准边缘到零件边缘的旋转平移矩阵；基于旋转平移矩阵对预设的基准零件区域进行仿射变换，得到对齐后的基准零件区域。进一步地，还包括：获取合格零件图像；在合格零件图像上绘出包含待检测边缘的区域，并对区域内图像进行高斯滤波和阈值分割处理，将零件从背景中分离出来，得到基准零件区域；对基准零件区域进行膨胀操作，得到膨胀基准零件区域；将膨胀基准零件区域与基准零件区域求差，得到基准边缘。进一步地，还包括：对基准边缘进行膨胀操作，得到检测区域；在对待检测零件图像进行高斯滤波处理之前还包括：基于检测区域对待检测零件图像进行裁剪，得到检测区域图像。进一步地，还包括：输出检测结果，所述检测结果包括缺陷类型、缺陷位置、缺陷尺寸、缺陷面积、缺陷图像。第二方面，提供了一种用于激光切割零件的缺陷检测装置，包括：图像获取模块：用于获取待检测零件图像；图像预处理模块：用于对待检测零件图像进行高斯滤波处理，然后进行阈值分割，得到零件区域和零件边缘；还包括毛刺检测模块、尖角烧蚀检测模块、挂渣检测模块中的至少一种；其中：毛刺检测模块：用于通过模板匹配定位，对预设的基准边缘进行仿射变换，得到对齐后的基准边缘；其中，预设的基准边缘通过对合格零件图像进行处理得到；利用对齐后的基准边缘对零件区域进行分割，得到毛刺区域；尖角烧蚀检测模块：用于通过模板匹配定位，将预设的基准零件区域进行仿射变换，得到对齐后的基准零件区域；其中，预设的基准零件区域通过对合格零件图像进行处理得到；将对齐后基准零件区域与零件区域求差，得到尖角烧蚀区域；挂渣检测模块：用于对零件区域进行局部阈值分割，提取出低灰度区域；对低灰度区域进行开运算，并依据连通性将低灰度区域分离成若干低灰度子区域；基于预设阈值，通过区域面积、区域灰度方差、区域平均灰度对若干低灰度子区域进行筛选，获得挂渣区域。有益效果本专利技术提出了一种用于激光切割零件的缺陷检测方法、装置，具有如下优点：（1）通过获取待检测零件图像并进行处理得到零件区域和零件边缘数据，然后结合基于合格零件图像得到的基准数据进行处理，得到相应的缺陷区域，实现缺陷检测；该方案对图像没有特殊要求，可以方便的对激光切割零件进行切割质量检测，提高激光切割质量检测的自动化水平，应用广泛；（2）解决了传统依赖人工肉眼检测，导致效率低，工作量大的问题，检测精度高；（3）本方案可对毛刺、尖角烧蚀和挂渣三种缺陷进行检测；（4）通过高斯滤波和阈值分割处理，可分离出图像中的零件，因此本方案可在获取的零件不严格对齐的情况下进行检测，具有较好的鲁棒性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种用于激光切割零件的缺陷检测方法流程图；图2是本专利技术一实施例提供的一种用于激光切割零件的缺陷检测方法流程图；图3是本专利技术另一实施例提供的一种用于激光切割零件的缺陷检测方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。在进行激光切割零件的缺陷检测之前，先得到基准零件区域、基准边缘、检测区域作为预设数据，获取方法如下：获取合格零件图像；在合格零件图像上绘出包含待检测边缘的区域，并对区域内图像进行高斯滤波和阈值分割处理，将零件从背景中分离出来，得到基准零件区域R1；对基准零件区域R1进行膨胀操作，得到膨胀基准零件区域R2；将膨胀基准零件区域R2与零件基准区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于激光切割零件的缺陷检测方法，其特征在于，包括：/n获取待检测零件图像；/n对待检测零件图像进行高斯滤波处理，然后进行阈值分割，得到零件区域和零件边缘；/n通过基于零件边缘进行模板匹配定位，对预设的基准边缘进行仿射变换，得到对齐后的基准边缘；其中，预设的基准边缘通过对合格零件图像进行处理得到；/n利用对齐后的基准边缘对零件区域进行分割，得到毛刺区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于激光切割零件的缺陷检测方法，其特征在于，包括：
获取待检测零件图像；
对待检测零件图像进行高斯滤波处理，然后进行阈值分割，得到零件区域和零件边缘；
通过基于零件边缘进行模板匹配定位，对预设的基准边缘进行仿射变换，得到对齐后的基准边缘；其中，预设的基准边缘通过对合格零件图像进行处理得到；
利用对齐后的基准边缘对零件区域进行分割，得到毛刺区域。


2.根据权利要求1所述的用于激光切割零件的缺陷检测方法，其特征在于，还包括：
通过基于零件边缘进行模板匹配定位，将预设的基准零件区域进行仿射变换，得到对齐后的基准零件区域；其中，预设的基准零件区域通过对合格零件图像进行处理得到；
将对齐后基准零件区域与零件区域求差，得到尖角烧蚀区域。


3.根据权利要求1或2所述的用于激光切割零件的缺陷检测方法，其特征在于，还包括：
对零件区域进行局部阈值分割，提取出低灰度区域；
对低灰度区域进行开运算，并依据连通性将低灰度区域分离成若干低灰度子区域；
基于预设阈值，通过区域面积、区域灰度方差、区域平均灰度对若干低灰度子区域进行筛选，获得挂渣区域。


4.根据权利要求1所述的用于激光切割零件的缺陷检测方法，其特征在于，所述得到零件区域和零件边缘的过程包括：
对进行高斯滤波处理后的待检测零件图像进行阈值分割，得到零件区域；
对零件区域进行膨胀操作，得到膨胀零件区域；
将膨胀零件区域与零件区域求差，得到零件边缘。


5.根据权利要求1所述的用于激光切割零件的缺陷检测方法，其特征在于，所述通过基于零件边缘进行模板匹配定位，对预设的基准边缘进行仿射变换，得到对齐后的基准边缘，包括：
通过模板匹配定位，得到预设的基准边缘到零件边缘的旋转平移矩阵；
基于旋转平移矩阵对预设的基准边缘进行仿射变换，得到对齐后的基准边缘。


6.根据权利要求2所述的用于激光切割零件的缺陷检测方法，其特征在于，所述通过基于零件边缘进行模板匹配定位，将预设的基准零件区域进行仿射变换，得到对齐后的基准零件区域，包括：
通过模板匹配定位，得到预设的基准边缘到零件边缘的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晖，李茂，付山，向亮，易建业，
申请(专利权)人：湖南大捷智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43