一种阀门底座密封面表面缺陷检测方法技术

本发明专利技术涉及缺陷检测技术领域，具体涉及一种阀门底座密封面表面缺陷检测方法。方法包括：获取阀门内部待检测密封面图像；对待检测密封面图像进行处理，得到对应的划痕图像；根据划痕图像中各划痕对应的面积和对应的各像素点的灰度值，计算各划痕对应的划痕特征；根据各划痕对应的划痕特征、各基准类别和K

【技术实现步骤摘要】
一种阀门底座密封面表面缺陷检测方法


[0001]本专利技术涉及缺陷检测
，具体涉及一种阀门底座密封面表面缺陷检测方法。

技术介绍

[0002]阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置。在使用阀门的过程中，由于流体颗粒等问题，会导致阀门底座密封面的表面存在有些缺陷，比如划痕等情况；这些缺陷会影响到阀门的气密性，阀门底座密封面的表面缺陷越多，阀门的密闭性就会越差，因此需要对阀门底座密封面进行检测。
[0003]现有的对密封面往往都是基于人工的方式进行检查，这种检测方式的主观性较强，容易出现错检漏检的情况，准确性较低。

技术实现思路

[0004]为了解决现有基于人工的方式对密封面进行检测的准确性较低的问题，本专利技术的目的在于提供一种阀门底座密封面表面缺陷检测方法，所采用的技术方案具体如下：本专利技术提供了一种阀门底座密封面表面缺陷检测方法包括以下步骤：获取阀门内部待检测密封面图像；对待检测密封面图像进行处理，得到对应的划痕图像；根据划痕图像中各划痕对应的面积和对应的各像素点的灰度值，计算各划痕对应的划痕特征，所述划痕特征包括卷曲程度和影响程度；所述影响程度为划痕对阀门密闭性的影响程度；根据各划痕对应的划痕特征、各基准类别和K
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means聚类算法对各划痕进行分类，得到预设数量个最优划痕类别；所述各基准类别由密度聚类算法根据各划痕对应的划痕特征得到；根据各最优划痕类别对应的划痕数量和对应的各划痕的影响程度，计算待检测密封面的缺陷程度。
[0005]优选的，根据各划痕对应的划痕特征、各基准类别和K
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means聚类算法对各划痕进行分类，得到预设数量个最优划痕类别，包括：根据各划痕对应的划痕特征，将划痕图像中的各划痕映射到直角坐标系统中，得到各划痕对应的划痕点；所述直角坐标系的横坐标为影响程度，纵坐标为卷曲程度；利用密度聚类算法对各划痕点进行聚类，得到各基准类别；在所述直角坐标系中多次获取不同的预设数量个初始质心；根据每一次获取的预设数量个初始质心和K
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means聚类算法，对各划痕点进行分类，得到每次分类对应的预设数量个划痕类别；根据每次分类对应的预设数量个划痕类别和各基准类别，得到每次分类对应的分类效果差异；所述分类效果差异为K
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means聚类算法的分类效果与密度聚类算法的分类效
果的差异；选取分类效果差异最小的一次分类，将该次分类得到预设数量个划痕类别记为优划痕类别。
[0006]优选的，根据每一次获取的预设数量个初始质心和K
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means聚类算法，对各划痕点进行分类，得到每次分类对应的预设数量个划痕类别，包括：对于任一一次分类：根据各划痕点和预设数量个初始质心对应的卷曲程度和影响程度，计算各划痕点与各初始质心之间的差异距离；利用各划痕点与各初始质心之间的差异距离和K
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means聚类算法对各划痕点进行分类，得到预设数量个划痕类别。
[0007]优选的，计算任一划痕点与任一初始质心之间的差异距离的公式为：其中，为第i个划痕点与第个初始质心之间的差异距离，为第i个划痕点对应的卷曲程度，为第个初始质心对应的卷曲程度，为第i个划痕点对应的影响程度，为第个初始质心对应的影响程度，为卷曲程度权重，为影响程度权重；所述卷曲程度权重的计算公式为：其中，为调节参数；所述影响程度权重为1减去卷曲程度权重。
[0008]优选的，根据每次分类对应的预设数量个划痕类别和各基准类别，得到每次分类对应的份分类效果差异，包括：根据各基准类别对应的各划痕点对应的卷曲程度和影响程度，计算得到密度聚类对应的综合类内差异和整体差异；所述密度聚类对应的综合类内差异为各基准类别对应的类内差异的平均值；对于任一一次分类：根据预设数量个划痕类别对应的各划痕点对应的卷曲程度和影响程度，计算得到该次分类对应的综合类内差异和整体差异；所述该次分类对应的综合类内差异为预设数量个划痕类别对应的类内差异的平均值；计算该次分类对应的综合类内差异和密度聚类对应的综合类内差异之差的平方，记为第一差距；计算该次分类对应的整体差异和密度聚类对应的整体差异之差的平方，记为第二差距；计算第一差距和第二差距之和的平方根，作为该次分类对应的分类效果差异。
[0009]优选的，任一基准类别对应的类内差异的计算公式为：其中，为基准类别对应的类内差异，为基准类别内第x个划痕点对应的卷曲程
度，为基准类别内第x个划痕点对应的影响程度，为基准类别内划痕点的数量, 为基准类别内中心点对应的卷曲程度，为基准类别内中心点对应的影响程度；任一一次分类得到的任一划痕类别对应的类内差异的计算公式为：其中，为划痕类别对应的类内差异，为划痕类别内第个划痕点对应的卷曲程度，为划痕类别内第个划痕点对应的影响程度，为划痕类别内划痕点的数量,为划痕类别内质心点对应的卷曲程度，为划痕类别内质心点对应的影响程度。
[0010]优选的，所述密度聚类对应的整体差异计算公式为：其中，为密度聚类对应的整体差异差异，K为密度聚类算法得到的基准类别总数量，为第k个基准类别对应的中心点的卷曲程度，为第k个基准类别对应的中心点的影响程度，为各基准类别对应的中心点的卷曲程度的均值，为各基准类别对应的中心点的影响程度的均值；所述中心点对应的卷曲程度为类内各划痕点对应的卷曲程度的均值；所述中心点对应的影响程度为类内各划痕点对应的影响程度的均值；任一一次分类对应的整体差异的计算公式为：其中，为该次分类对应的整体差异，M为预设数量，为第m个划痕类别对应的质心点的卷曲程度，为第m个划痕类别对应的质心点的影响程度，为各划痕类别对应的质心点的卷曲程度的均值，为各划痕类别对应的质心点的影响程度的均值。
[0011]优选的，各划痕对应的影响程度为各划痕对应的面积与对应的各像素点灰度值的均值之比；计算各划痕对应的卷曲程度的公式为：其中，为第i个划痕对应的卷曲程度，为第i个划痕对应的边缘上的像素点个数，为第i个划痕对应的边缘上的第a个像素点对应的斜率，为第i个划痕对应的边缘两端的像素点连线的斜率。
[0012]优选的，计算待检测密封面的缺陷程度，包括：其中，M为待检测密封面对应的缺陷程度，为第一划痕类别对应的划痕数量，为第一划痕类别对应的各划痕的面积的平均值，为第二划痕类别对应的划痕数量，为第
二划痕类别对应的各划痕的面积的平均值，为第一划痕类别对应的各划痕对应的影响程度的均值，为第二划痕类别对应的各划痕对应的影响程度的均值，为第一划痕类别对应的第一权重，为第二划痕类别对应的第二权重；所述第一划痕类别为各最优划痕类别对应的各划痕的影响程度的均值中，所述均值最大的最优划痕类别；所述第二划痕类别为所述均值仅小于第一划痕类别对应的影响程度的均值的最优划痕类别。
[0013]优选的，对待检测密封面图像进行处理，得到对应的划痕图像，包括：利用canny边缘检测算法对检测密封面图像进行处理，得到边缘图像；将边缘图像中的边缘映射到待检测密封面图像中；将映射到待检测密封面图像中的边缘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阀门底座密封面表面缺陷检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取阀门内部待检测密封面图像；对待检测密封面图像进行处理，得到对应的划痕图像；根据划痕图像中各划痕对应的面积和对应的各像素点的灰度值，计算各划痕对应的划痕特征，所述划痕特征包括卷曲程度和影响程度；所述影响程度为划痕对阀门密闭性的影响程度；根据各划痕对应的划痕特征、各基准类别和K
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means聚类算法对各划痕进行分类，得到预设数量个最优划痕类别；所述各基准类别由密度聚类算法根据各划痕对应的划痕特征得到；根据各最优划痕类别对应的划痕数量和对应的各划痕的影响程度，计算待检测密封面的缺陷程度。2.根据权利要求1所述的阀门底座密封面表面缺陷检测方法，其特征在于，根据各划痕对应的划痕特征、各基准类别和K
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means聚类算法对各划痕进行分类，得到预设数量个最优划痕类别，包括：根据各划痕对应的划痕特征，将划痕图像中的各划痕映射到直角坐标系统中，得到各划痕对应的划痕点；所述直角坐标系的横坐标为影响程度，纵坐标为卷曲程度；利用密度聚类算法对各划痕点进行聚类，得到各基准类别；在所述直角坐标系中多次获取不同的预设数量个初始质心；根据每一次获取的预设数量个初始质心和K
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means聚类算法，对各划痕点进行分类，得到每次分类对应的预设数量个划痕类别；根据每次分类对应的预设数量个划痕类别和各基准类别，得到每次分类对应的分类效果差异；所述分类效果差异为K
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means聚类算法的分类效果与密度聚类算法的分类效果的差异；选取分类效果差异最小的一次分类，将该次分类得到预设数量个划痕类别记为优划痕类别。3.根据权利要求2所述的阀门底座密封面表面缺陷检测方法，其特征在于，根据每一次获取的预设数量个初始质心和K
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means聚类算法，对各划痕点进行分类，得到每次分类对应的预设数量个划痕类别，包括：对于任一一次分类：根据各划痕点和预设数量个初始质心对应的卷曲程度和影响程度，计算各划痕点与各初始质心之间的差异距离；利用各划痕点与各初始质心之间的差异距离和K
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means聚类算法对各划痕点进行分类，得到预设数量个划痕类别。4.根据权利要求3所述的阀门底座密封面表面缺陷检测方法，其特征在于，计算任一划痕点与任一初始质心之间的差异距离的公式为：其中，为第i个划痕点与第个初始质心之间的差异距离，为第i个划痕点对应的
卷曲程度，为第个初始质心对应的卷曲程度，为第i个划痕点对应的影响程度，为第个初始质心对应的影响程度，为卷曲程度权重，为影响程度权重；所述卷曲程度权重的计算公式为：其中，为调节参数；所述影响程度权重为1减去卷曲程度权重。5.根据权利要求2所述的阀门底座密封面表面缺陷检测方法，其特征在于，根据每次分类对应的预设数量个划痕类别和各基准类别，得到每次分类对应的份分类效果差异，包括：根据各基准类别对应的各划痕点对应的卷曲程度和影响程度，计算得到密度聚类对应的综合类内差异和整体差异；所述密度聚类对应的综合类内差异为各基准类别对应的类内差异的平均值；对于任一一次分类：根据预设数量个划痕类别对应的各划痕点对应的卷曲程度和影响程度，计算得到该次分类对应的综合类内差异和整体差异；所述该次分类对应的综合类内差异为预设数量个划痕类别对应的类内差...

【专利技术属性】
技术研发人员：林青青，
申请(专利权)人：启东市群鹤机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：