开口圆环工件外观缺陷检测方法、系统及计算机存储介质技术方案

本发明专利技术提供一种开口圆环工件外观缺陷检测方法、系统及计算机存储介质，所述方法包括步骤：获取开口圆环工件图像；对开口圆环工件图像进行预处理得到工件边缘轮廓图像；清除工件边缘轮廓图像中内环轮廓线端点与外环轮廓线端点之间的连接线，得到分离的外环轮廓线和内环轮廓线，并识别外环轮廓线两端点；根据外环轮廓线建立极坐标系，并在极坐标系内将开口圆环工件图像中位于外环轮廓线两端点之间的部分映射变换为矩形展开图像；比较矩形展开图像与标准图像，获取矩形展开图像内缺陷区域，并判断开口圆环工件是否合格。检测方法适配于开口圆环工件，使得开口圆环工件的瑕疵品检测能够自动化进行，节省人力成本，并大幅提高检测准确率。

【技术实现步骤摘要】
开口圆环工件外观缺陷检测方法、系统及计算机存储介质
本专利技术涉及机器视觉
，具体地涉及一种开口圆环工件外观缺陷检测方法、系统及计算机存储介质。
技术介绍
金属开口圆环是一种在汽车制造、工业设备制造领域不可或缺的零部件。在开口圆环的生产加工过程中会造成很多外观缺陷如；尺寸不合格、毛刺、缺损等。由于这些缺陷的存在，会影响产品的性能，严重的甚至会造成设备故障安全事故等。目前在视觉检测领域，针对圆环形工件，通常对其进行矩形展开后，再对其进行检测，然而由于开口圆环外观上存在一个缺口，其与常规圆环形工件在外轮廓上存在一定差异，目前尚未有适配于开口圆环工件的视觉检测方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种开口圆环工件外观缺陷检测方法、系统及计算机存储介质。本专利技术提供一种开口圆环工件外观缺陷检测方法，包括步骤：获取开口圆环工件图像；对所述开口圆环工件图像进行预处理得到工件边缘轮廓图像；清除所述工件边缘轮廓图像中内环轮廓线端点与外环轮廓线端点之间的连接线，得到分离的所述外环轮廓线和所述内环轮廓线，并识别所述外环轮廓线两端点；根据所述外环轮廓线建立极坐标系，并在极坐标系内将所述开口圆环工件图像中位于所述外环轮廓线两端点之间的部分映射变换为矩形展开图像；比较所述矩形展开图像与标准图像，获取所述矩形展开图像内缺陷区域，并判断所述开口圆环工件是否合格。作为本专利技术的进一步改进，“获得开口圆环工件图像”具体包括：控制相机于垂直方向获取所述开口圆环工件表面图像。作为本专利技术的进一步改进，“对所述开口圆环工件图像进行预处理得到工件边缘轮廓图像”具体包括：对所述开口圆环工件图像进行二值化处理得到二值化图像，其内包括工件图像区域和背景图像区域；于所述二值化图像内通过边缘检测算法检测得到所述工件图像区域边缘轮廓线，并将其绘制于边缘轮廓图像内，其内包括所述内环轮廓线、所述外环轮廓线以及连接所述内环轮廓线端点与所述外环轮廓线端点的两条所述连接线。作为本专利技术的进一步改进，“清除所述工件边缘轮廓图像中内环轮廓线端点与外环轮廓线端点之间的连接线，得到分离的所述外环轮廓线和所述内环轮廓线”，具体包括：在所述边缘轮廓图像内绘制囊括两条所述连接线的闭合框区；将所述闭合框区内像素点灰度值置零，得到分离轮廓图像，其内包括相互分离的所述内环轮廓线和所述外环轮廓线。作为本专利技术的进一步改进，“绘制囊括两条所述连接线的闭合框区”具体包括：在所述边缘轮廓图像内，拟合得到所述工件图像区域边缘轮廓的外接圆，并计算得到所述外接圆的圆心的坐标(Mr，Mc)与半径r；在所述二值化图像内以坐标点(Mr，Mc)为圆心绘制半径为(r-a)的圆得到中间图像，其中，0≤a≤w，w为标准开口圆环工件的宽度值；将所述中间图像和所述二值化图像之间对应像素点进行减法运算，得到第一差值输出图像，其内包括所述开口元件开口区域处的联络线；检测所述联络线轮廓，拟合并绘制其最小外接矩形，得到第一矩形框；放大所述第一矩形框形成所述闭合框区。作为本专利技术的进一步改进，“根据所述外环轮廓线建立极坐标系，并在极坐标系内所述开口圆环工件图像中位于所述外环轮廓线两端点之间的部分映射变换为矩形展开图像”具体包括：在所述二值化图像和所述分离轮廓图像内以坐标点(Mr，Mc)为坐标中心点建立极坐标系；在所述分离轮廓图像内，计算所述外环轮廓线两个端点与所述坐标中心点的角度theta1和theta2；于所述二值化图像内，将极坐标系中位于角度theta1和theta2之间的像素点进行坐标变换，进行矩形展开，得到矩形展开图像，其内包括呈矩形的展开后工件图像区域。作为本专利技术的进一步改进，所述方法还包括建立标准图像步骤：在所述矩形展开图像内，通过边缘检测算法检测得到所述矩形展开图像的边缘轮廓，并绘制其最小外接矩形，得到第二矩形框；创建一张与所述矩形展开图像大小一致的标准图像，在其内相应位置绘制所述第二矩形框，并在所述第二矩形框内填充像素点。作为本专利技术的进一步改进，“比较所述矩形展开图像与标准图像，获取所述矩形展开图像内缺陷区域，并判断所述开口圆环工件是否合格”具体包括：将标准图像与所述矩形展开图像之间对应像素点进行减法运算，得到第二差值输出图像，其内包括所述开口元件的缺陷区域；根据所述开口元件的缺陷区域图像内容判断开口圆环工件是否合格。作为本专利技术的进一步改进，所述方法还包括：在所述矩形展开图像内，测量所述展开后工件图像区域的宽度，并与标准开口圆环工件宽度比较，判断所述开口圆环工件是否合格。本专利技术还提供一种开口圆环工件外观缺陷检测系统，包括：位置识别模块，被配置为用于实时识别所述开口圆环工件运行位置；图像采集模块，包括相机和光源装置，被配置用于拍摄采集圆环工件图像；检测控制模块，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实上述开口圆环工件外观缺陷检测方法的步骤；分拣模块，被配置用于根据开口圆环工件外观缺陷检测方法输出的检测结果，将开口圆环工件进行类别分拣。本专利技术还提供一种计算机存储介质，其中存储有计算机程序，并且所述计算机程序运行时导致所述计算机存储介质的所在设备执行上述开口圆环工件外观缺陷检测方法的步骤。本专利技术的有益效果是：本专利技术提出一种适配于开口圆环工件的视觉技术检测方法，通过清除开口圆环工件内边缘轮廓图像中环轮廓和外环轮廓之间的连线，使得其图像便于进行矩形展开而进行缺陷检测，使得开口圆环工件的瑕疵品检测能够自动化进行，节省人力成本，并大幅提高检测准确率。附图说明图1是本专利技术一实施方式中的开口圆环工件外观缺陷检测方法步骤流程图。图2a至图12是本专利技术一实施方式中的的开口圆环工件外观缺陷检测方法各步骤涉及到图像的示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施方式及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面详细描述本专利技术的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。为方便说明，本文使用表示空间相对位置的术语来进行描述，例如“上”、“下”、“后”、“前”等，用来描述附图中所示的一个单元或者特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为位于其他单元或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开口圆环工件外观缺陷检测方法，其特征在于，包括步骤：/n获取开口圆环工件图像；/n对所述开口圆环工件图像进行预处理得到工件边缘轮廓图像；/n清除所述工件边缘轮廓图像中内环轮廓线端点与外环轮廓线端点之间的连接线，得到分离的所述外环轮廓线和所述内环轮廓线，并识别所述外环轮廓线两端点；/n根据所述外环轮廓线建立极坐标系，并在极坐标系内将所述开口圆环工件图像中位于所述外环轮廓线两端点之间的部分映射变换为矩形展开图像；/n比较所述矩形展开图像与标准图像，获取所述矩形展开图像内缺陷区域，并判断所述开口圆环工件是否合格。/n

【技术特征摘要】
1.一种开口圆环工件外观缺陷检测方法，其特征在于，包括步骤：
获取开口圆环工件图像；
对所述开口圆环工件图像进行预处理得到工件边缘轮廓图像；
清除所述工件边缘轮廓图像中内环轮廓线端点与外环轮廓线端点之间的连接线，得到分离的所述外环轮廓线和所述内环轮廓线，并识别所述外环轮廓线两端点；
根据所述外环轮廓线建立极坐标系，并在极坐标系内将所述开口圆环工件图像中位于所述外环轮廓线两端点之间的部分映射变换为矩形展开图像；
比较所述矩形展开图像与标准图像，获取所述矩形展开图像内缺陷区域，并判断所述开口圆环工件是否合格。


2.根据权利要求1所述的开口圆环工件外观缺陷检测方法，其特征在于，“获得开口圆环工件图像”具体包括：
控制相机于垂直方向获取所述开口圆环工件表面图像。


3.根据权利要求2所述的开口圆环工件外观缺陷检测方法，其特征在于，“对所述开口圆环工件图像进行预处理得到工件边缘轮廓图像”具体包括：
对所述开口圆环工件图像进行二值化处理得到二值化图像，其内包括工件图像区域和背景图像区域；
于所述二值化图像内通过边缘检测算法检测得到所述工件图像区域边缘轮廓线，并将其绘制于边缘轮廓图像内，其内包括所述内环轮廓线、所述外环轮廓线以及连接所述内环轮廓线端点与所述外环轮廓线端点的两条所述连接线。


4.根据权利要求3所述的开口圆环工件外观缺陷检测方法，其特征在于，“清除所述工件边缘轮廓图像中内环轮廓线端点与外环轮廓线端点之间的连接线，得到分离的所述外环轮廓线和所述内环轮廓线”，具体包括：
在所述边缘轮廓图像内绘制囊括两条所述连接线的闭合框区；
将所述闭合框区内像素点灰度值置零，得到分离轮廓图像，其内包括相互分离的所述内环轮廓线和所述外环轮廓线。


5.根据权利要求4所述的开口圆环工件外观缺陷检测方法，其特征在于，“绘制囊括两条所述连接线的闭合框区”具体包括：
在所述边缘轮廓图像内，拟合得到所述工件图像区域边缘轮廓的外接圆，并计算得到所述外接圆的圆心的坐标(Mr，Mc)与半径r；
在所述二值化图像内以坐标点(Mr，Mc)为圆心绘制半径为(r-a)的圆得到中间图像，其中，0≤a≤w，w为标准开口圆环工件的宽度值；
将所述中间图像和所述二值化图像之间对应像素点进行减法运算，得到第一差值输出图像，其内包括所述开口元件开口区域处的联络线；
检测所述联络线轮廓，拟合并绘制其最小外接矩形，得到第一矩形框；
放大所述第一矩形框形成所述闭合框区。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：任将，熊星，
申请(专利权)人：苏州华兴源创科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32