一种金属表面磨削质量检测方法技术

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种金属表面磨削质量检测方法，该方法采集磨削加工完成后的金属加工面的表面图像，识别出准烧伤像素点；获取准烧伤区域及其最小外接矩形，进而得到空间特征向量；提供提取表面图像的边缘获取边缘特征向量；基于空间特征向量、边缘特征向量以及准烧伤区域的数量获取灰度图像的线条显著度；基于灰度情况获取目标区域的烧伤指数；筛选出候选区域，基于候选区域的数量和烧伤指数以及线条显著度获取金属加工面的烧伤程度，进而评估金属加工面的磨削质量。本发明专利技术通过全方面的评估，利用图像实现了磨削烧伤的无损检测，并且适用于所有金属，适应性强。应性强。应性强。

【技术实现步骤摘要】
一种金属表面磨削质量检测方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种金属表面磨削质量检测方法。

技术介绍

[0002]在对金属的表面进行磨削加工时会产生大量热量，而加工面的散热面积小，热量来不及向工件深处传递而聚集在工件表面层里形成局部高温，引起加工面金相组织的变化，出现金相组织变化层，即回火层，出现磨削烧伤。磨削造成的烧伤会使产品性能和寿命大幅下降，极有可能导致质量问题，所以需要及时对磨削加工的金属表面进行质量检测。
[0003]目前对于磨削烧伤的检测方法主要为酸洗法和磁弾法。酸洗法需要对工件表面使用酸液浸蚀，是一种破坏性检查，只能进行抽检，检测效率较低；磁弹法主要利用电感线圈形成的磁场对金属产生的效应进行分析，对检测过程中需要达到的要求较高且检测的金属需磁性较强，但较多合金无法满足这一要求。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种金属表面磨削质量检测方法，能够准确便捷地对磨削烧伤情况进行无损检测，且适用于所有金属。所采用的技术方案具体如下：本专利技术一个实施例提供了一种金属表面磨削质量检测方法，该方法包括以下步骤：采集磨削加工完成后的金属加工面的表面图像，通过对所述表面图像的灰度图像进行阈值分割识别出准烧伤像素点；通过对准烧伤像素点进行连通域分析获取至少两个准烧伤区域，获取每个准烧伤区域的最小外接矩形，基于所述最小外接矩形获取对应准烧伤区域的空间特征向量；提取所述表面图像的边缘，利用傅里叶描述子获取边缘特征向量；以任意一个准烧伤区域作为目标区域，基于目标区域与其他准烧伤区域的空间特征向量的相关性、边缘特征向量的差异性以及准烧伤区域的数量获取所述灰度图像的线条显著度；获取目标区域内每个像素点在邻域区域内的灰度差异、目标区域的第一灰度均值、非准烧伤像素点的第二灰度均值，基于第一灰度均值和第二灰度均值的差异以及所述灰度差异获取对应目标区域的烧伤指数；基于所述烧伤指数在所有准烧伤区域内筛选出候选区域，基于候选区域的数量和烧伤指数以及所述线条显著度获取金属加工面的烧伤程度，基于所述烧伤程度评估金属加工面的磨削质量。
[0005]优选的，所述准烧伤像素点的识别过程为：对所述表面图像进行预处理，所述预处理包括滤波去噪和直方图均衡化，对预处理后的表面图像进行灰度化得到所述灰度图像，获取灰度图像的分割阈值，并筛选出灰度值小于所述分割阈值的像素点作为所述准烧伤像素点。
[0006]优选的，所述空间特征向量的获取方法为：对于每个准烧伤区域，获取准烧伤区域的像素点数量作为第一数值，获取准烧伤区域对应的最小外接矩形的宽和高以及面积，以该面积作为第二数值，计算所述第一数值和所述第二数值的比值；对所述准烧伤区域形进行主成分分析获取主成分方向，由所述比值、宽、高、以及主成分方向组成所述空间特征向量。
[0007]优选的，所述边缘特征向量的获取方法为：通过边缘检测提取所述灰度图像中每个准烧伤区域的边缘，利用傅里叶描述子将准烧伤区域的边缘转换为向量，在转换后向量中选取前预设数量的元素组成对应准烧伤区域的所述边缘特征向量。
[0008]优选的，所述线条显著度的获取方法为：计算目标区域与每个其他准烧伤区域的空间特征向量之间的皮尔逊相关系数，以皮尔逊相关系数的最大值对应的其他准烧伤区域作为相关区域；获取目标区域与对应的相关区域的边缘特征向量的差异向量，基于所述皮尔逊相关系数的最大值和所述差异向量的模长获取对应目标区域的特征归属度；以所有目标向量的特征归属度的和乘上所述准烧伤区域的数量得到所述线条显著度。
[0009]优选的，所述灰度差异的获取方法为：以目标区域内任意一个像素点作为中心点构建预设大小的窗口作为中心点的邻域区域，计算邻域区域内所有像素点的灰度值中的最大值和最小值的差值作为中心点的所述灰度差异。
[0010]优选的，所述烧伤指数的获取方法为：计算第二灰度均值和第一灰度均值的差值，以该差值与第二灰度均值的比值作为第一灰度均值和第二灰度均值的差异；计算目标区域内所有像素点对应的灰度差异的平均值，乘上所述第一灰度均值和第二灰度均值的差异，得到对应目标区域的所述烧伤指数。
[0011]优选的，所述烧伤程度的获取方法为：将所有目标区域的烧伤指数归一化，将归一化结果大于预设阈值的目标区域作为候选区域，并统计候选区域的数量；获取所有候选区域的烧伤指数归一化结果的和，乘上所述候选区域的数量以及所述线条显著度得到金属加工面的烧伤程度。
[0012]优选的，所述基于所述烧伤程度评估金属加工面的磨削质量，包括：通过设置至少一个烧伤阈值将所述烧伤程度的数值进行分段，得到至少两个数值区间，每个数值区间对应一个磨削质量等级。
[0013]优选的，所述非烧伤像素点为所述灰度图像中除了准烧伤像素点以外的像素点。
[0014]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：首先通过阈值分割识别出准烧伤像素点，对表面图像中的像素点进行初步识别；然后获取多个准烧伤区域，并获取每个准烧伤区域的空间特征向量和边缘特征向量，表征准烧伤区域的形状特征和边缘特征，以便判断准烧伤区域是否存在烧伤；进一步的，通过目标区域和其他准烧伤区域的空间特征向量的相关性、边缘特征向量的差异性以及准烧伤区域的数量获取灰度图像的线条显著度，通过对比形状是否相似，边缘是否差异较小，准烧伤区域是否较多来判断整张表面图像是否更有可能出现了磨削烧伤；然后通过对比目标区域内部的灰度差异，以及目标区域和非准烧伤像素点之间的灰度差异获取烧伤指数，利用灰
度差异在颜色方面进行磨削烧伤的判断；最终将线条显著度和烧伤指数相结合，得到金属加工面的烧伤程度，用于评估金属加工面的磨削质量，通过全方面的评估，利用图像实现了磨削烧伤的无损检测，并且基于多个方面的数据能够准确判断出金属加工面是否出现了磨削烧伤，且适用于所有金属，适应性强。
附图说明
[0015]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和优点，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的介绍，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它附图。
[0016]图1为本专利技术一个实施例提供的一种金属表面磨削质量检测方法的步骤流程图；图2为本专利技术一个实施例提供的金属表面磨削烧伤示例图。
具体实施方式
[0017]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种金属表面磨削质量检测方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
[0018]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0019]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种金属表面磨削质量检测方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属表面磨削质量检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集磨削加工完成后的金属加工面的表面图像，通过对所述表面图像的灰度图像进行阈值分割识别出准烧伤像素点；通过对准烧伤像素点进行连通域分析获取至少两个准烧伤区域，获取每个准烧伤区域的最小外接矩形，基于所述最小外接矩形获取对应准烧伤区域的空间特征向量；提取所述表面图像的边缘，利用傅里叶描述子获取边缘特征向量；以任意一个准烧伤区域作为目标区域，基于目标区域与其他准烧伤区域的空间特征向量的相关性、边缘特征向量的差异性以及准烧伤区域的数量获取所述灰度图像的线条显著度；获取目标区域内每个像素点在邻域区域内的灰度差异、目标区域的第一灰度均值、非准烧伤像素点的第二灰度均值，基于第一灰度均值和第二灰度均值的差异以及所述灰度差异获取对应目标区域的烧伤指数；基于所述烧伤指数在所有准烧伤区域内筛选出候选区域，基于候选区域的数量和烧伤指数以及所述线条显著度获取金属加工面的烧伤程度，基于所述烧伤程度评估金属加工面的磨削质量。2.根据权利要求1所述的一种金属表面磨削质量检测方法，其特征在于，所述准烧伤像素点的识别过程为：对所述表面图像进行预处理，所述预处理包括滤波去噪和直方图均衡化，对预处理后的表面图像进行灰度化得到所述灰度图像，获取灰度图像的分割阈值，并筛选出灰度值小于所述分割阈值的像素点作为所述准烧伤像素点。3.根据权利要求1所述的一种金属表面磨削质量检测方法，其特征在于，所述空间特征向量的获取方法为：对于每个准烧伤区域，获取准烧伤区域的像素点数量作为第一数值，获取准烧伤区域对应的最小外接矩形的宽和高以及面积，以该面积作为第二数值，计算所述第一数值和所述第二数值的比值；对所述准烧伤区域形进行主成分分析获取主成分方向，由所述比值、宽、高、以及主成分方向组成所述空间特征向量。4.根据权利要求1所述的一种金属表面磨削质量检测方法，其特征在于，所述边缘特征向量的获取方法为：通过边缘检测提取所述灰度图像中每个准烧伤区域的边缘，利用傅里叶描述子将准烧伤区域的边缘转换为向量，在转换后向量中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇超，顾青龙，季永达，刘兆勇，
申请(专利权)人：浙江安吉圆磨机械科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：