用于五金加工的智能CAM系统及表面缺陷检测方法、设备技术方案

本发明专利技术涉及五金加工系统技术领域，尤其涉及一种用于五金加工的智能CAM系统及表面缺陷检测方法、设备，其中，该系统包括表面缺陷检测装置，用于检测具有旋转对称性的五金工件的表面缺陷。通过发射条形光照射到五金工件上，拍摄五金工件的工件图像，之后控制五金工件旋转一定角度后再次拍摄，如此反复，获得多张工件图像，接着计算多张工件图像的第一平均图像，并对每张工件图像逐一与第一平均图像比较，判断最大差异图像，剔除最大差异图像后计算剩余图像的第二平均图像，将该最大差异图像与该第二平均图像进行比较，判断该五金工件是否存在表面缺陷。从而通过五金工件自身图像的对比，实现了表面缺陷的检测。实现了表面缺陷的检测。实现了表面缺陷的检测。

【技术实现步骤摘要】
用于五金加工的智能CAM系统及表面缺陷检测方法、设备


[0001]本专利技术涉及五金加工系统
，尤其涉及一种用于五金加工的智能CAM系统及表面缺陷检测方法、设备。

技术介绍

[0002]智能CAM系统是一种通过计算机辅助设计和制造技术来优化五金加工过程的系统。CAM是计算机辅助制造的缩写，它利用计算机软件和硬件来自动化和控制加工过程，从而提高生产效率和质量。
[0003]智能CAM系统在五金加工中的应用十分广泛。它可以根据设计图纸自动生成加工路径和刀具路径，实现自动化的数控加工。智能CAM系统还可以根据材料特性和加工要求，优化切削参数，包括切削速度、进给速度和切削深度，以确保加工质量和工件精度。除了自动化加工外，部分智能CAM系统还具有五金工件表面缺陷检测功能，以便在对五金工件进行加工的同时，对五金工件的表面缺陷进行检测，检测出存在明显表面缺陷的不合格五金工件，从而保证产品的整体质量。
[0004]现有技术对五金工件进行表面缺陷常使用视觉识别技术，通过将预设的无缺陷五金工件的标准图像，与加工完成的五金工件的图像进行比较，识别出加工的五金工件存在的表面缺陷。但使用这种方式要求必须预先设置好一个无缺陷五金工件的标准图像，也意味着必须预先加工好一个无缺陷的五金工件。这种方式对于长期只加工少量几种五金工件且每种五金工件的加工件数较大的情况而言，由于成本被加工件数摊薄，每加工一件五金工件的单位成本还可接受，但如果加工的五金工件种类较多或每种五金工件的加工件数较少，则单位成本显著提高，更进一步的，对于定制化加工业务，每种五金工件的加工数量很少，采用这种方式产生的成本将变得无法接受。因此需要一种用于五金加工的智能CAM系统及表面缺陷检测方法、设备，能够在不预先设置无缺陷五金工件标准图像的情况下，实现对五金工件的表面缺陷进行检测。
[0005]公开于本申请
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本申请的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供一种用于五金加工的智能CAM系统，所述系统包括表面缺陷检测装置，用于检测具有旋转对称性的五金工件的表面缺陷，所述五金工件具有旋转轴和旋转角α，所述五金工件绕所述旋转轴转过所述旋转角α前后的表面轮廓重合，所述表面缺陷检测装置包括：光源模块，用于发射一个条形光照射到所述五金工件上，所述条形光在长度方向上完全覆盖所述五金工件，在宽度方向上不完全覆盖所述五金工件；拍摄模块，用于拍摄所述五金工件的工件图像，并在间隔预设的时间t后，再次拍
摄所述五金工件的工件图像，直至达到预定的次数m，以获得m张工件图像，其中，m≥3；工件旋转模块，用于在首次拍摄所述五金工件的工件图像后，将所述五金工件绕所述旋转轴转过所述旋转角α，并在间隔预设的时间t后，再次将所述五金工件绕所述旋转轴转过所述旋转角α，直至达到预定的次数m
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1；预处理模块，用于对拍摄的m张工件图像进行预处理，获得m张预处理图像；第一平均图像生成模块，用于计算并生成所述m张预处理图像的第一平均图像；最大差异判断模块，用于将所述m张预处理图像分别与所述第一平均图像进行比较，根据二者的差异程度判断所述m张预处理图像中的最大差异图像；第二平均图像生成模块，用于将所述最大差异图像从所述m张预处理图像剔除后，计算并生成剩余m
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1张预处理图像的第二平均图像；工件合格判断模块，用于将所述最大差异图像的特征与所述第二平均图像进行比较，若二者的差异程度在预设范围之外，则判断所述五金工件存在表面缺陷，若二者差异在预设范围之内，则判断所述五金工件不存在表面缺陷。
[0007]在本专利技术的一些实施例中，所述“对拍摄的m张工件图像进行预处理”具体包括分别对每一张所述工件图像进行如下操作：剔除所述工件图像的暗部，保留所述工件图像的亮部，获得亮部图像，所述亮部为所述工件图像中五件工件被条形光照射到的部分，所述暗部为所述工件图像中五金工件未被条形光照射到的部分；对所述亮部图像进行降噪处理。
[0008]在本专利技术的一些实施例中，所述“对拍摄的m张工件图像进行预处理”具体还包括：若所述亮部图像为灰度图像，则对进行降噪处理后的所述亮部图像进行对比度增强处理，获得预处理图像；若所述亮部图像为彩色图像，则将进行降噪处理后的所述亮部图像转化为灰度图像，再进行对比度增强处理，获得预处理图像。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述对比度增强处理根据如下公式进行：；其中，为所述亮部图像的灰度图像中坐标为的像素点的灰度值， 为所述预处理图像中坐标为的像素点的灰度值，为所述灰度图像的像素点中最大的灰度值，为所述灰度图像的主要灰度范围，所述主要灰度范围指所述灰度图像中k%的像素点的灰度值所在的范围，为预设的灰度扩展范围，所述灰度扩展范围指预处理图像中k%的像素点的灰度值所在的范围，90%。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述“计算并生成所述m张预处理图像的第一平均图像”具体包括：
对所述m张预处理图像的对应坐标像素点分别计算灰度值均值；根据每一坐标像素点的灰度值均值生成所述第一平均图像。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述“将所述m张预处理图像分别与所述第一平均图像进行比较，根据二者的差异程度判断所述m张预处理图像中的最大差异图像”具体包括：分别计算所述m张预处理图像中每一张预处理图像的像素点灰度值均值；计算所述第一平均图像的像素点灰度值均值；逐一计算所述m张预处理图像的像素点灰度值均值与所述第一平均图像的像素点灰度值均值的差值；将差值的绝对值最大的预处理图像判断为最大差异图像。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述“将所述m张预处理图像分别与所述第一平均图像进行比较，根据二者的差异程度判断所述m张预处理图像中的最大差异图像”具体包括：分别用所述m张预处理图像中每一张预处理图像的各像素点的灰度值减去所述第一平均图像对应坐标像素点的灰度值，并将二者的灰度值差值取绝对值，根据所述绝对值生成差分图像；对所述差分图像进行二值化处理，若所述差分图像的某个像素的灰度值大于预设的阈值，则将所述某个像素的灰度值设为255；若所述差分图像的某个像素的灰度值小于预设的阈值，则将所述某个像素的灰度值设为0；分别计算每一张预处理图像对应的二值化差分图像中灰度值为255的像素点的数量，将数量最大的对应预处理图像判断为最大差异图像。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述“将所述m张预处理图像分别与所述第一平均图像进行比较，根据二者的差异程度判断所述m张预处理图像中的最大差异图像”具体包括：分别用所述m张预处理图像中每一张预处理图像的各像素点的灰度值减去所述第一平均图像对应坐标像素点的灰度值，并将二者的灰度值差值取绝对值，根据所述绝对值生成差分图像；分别计算每一张预处理图像对应的差分图像的像素点灰度值均值，将像素点灰度值均值最大的对应预处理图像判断为最大差异图像。
[0014]本专利技术还提供一种表面缺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于五金加工的智能CAM系统，所述系统包括表面缺陷检测装置，用于检测具有旋转对称性的五金工件的表面缺陷，所述五金工件具有旋转轴和旋转角α，所述五金工件绕所述旋转轴转过所述旋转角α前后的表面轮廓重合，其特征在于，所述表面缺陷检测装置包括：光源模块，用于发射一个条形光照射到所述五金工件上，所述条形光在长度方向上完全覆盖所述五金工件，在宽度方向上不完全覆盖所述五金工件；拍摄模块，用于拍摄所述五金工件的工件图像，并在间隔预设的时间t后，再次拍摄所述五金工件的工件图像，直至达到预定的次数m，以获得m张工件图像，其中，m≥3；工件旋转模块，用于在首次拍摄所述五金工件的工件图像后，将所述五金工件绕所述旋转轴转过所述旋转角α，并在间隔预设的时间t后，再次将所述五金工件绕所述旋转轴转过所述旋转角α，直至达到预定的次数m
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1；预处理模块，用于对拍摄的m张工件图像进行预处理，获得m张预处理图像；第一平均图像生成模块，用于计算并生成所述m张预处理图像的第一平均图像；最大差异判断模块，用于将所述m张预处理图像分别与所述第一平均图像进行比较，根据二者的差异程度判断所述m张预处理图像中的最大差异图像；第二平均图像生成模块，用于将所述最大差异图像从所述m张预处理图像剔除后，计算并生成剩余m
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1张预处理图像的第二平均图像；工件合格判断模块，用于将所述最大差异图像的特征与所述第二平均图像进行比较，若二者的差异程度在预设范围之外，则判断所述五金工件存在表面缺陷，若二者差异在预设范围之内，则判断所述五金工件不存在表面缺陷。2.根据权利要求1所述的用于五金加工的智能CAM系统，其特征在于，所述“对拍摄的m张工件图像进行预处理”具体包括分别对每一张所述工件图像进行如下操作：剔除所述工件图像的暗部，保留所述工件图像的亮部，获得亮部图像，所述亮部为所述工件图像中五件工件被条形光照射到的部分，所述暗部为所述工件图像中五金工件未被条形光照射到的部分；对所述亮部图像进行降噪处理。3.根据权利要求2所述的用于五金加工的智能CAM系统，其特征在于，所述“对拍摄的m张工件图像进行预处理”具体还包括：若所述亮部图像为灰度图像，则对进行降噪处理后的所述亮部图像进行对比度增强处理，获得预处理图像；若所述亮部图像为彩色图像，则将进行降噪处理后的所述亮部图像转化为灰度图像，再进行对比度增强处理，获得预处理图像。4.根据权利要求3所述的用于五金加工的智能CAM系统，其特征在于，所述对比度增强处理根据如下公式进行：；
其中，为所述亮部图像的灰度图像中坐标为的像素点的灰度值，为所述预处理图像中坐标为的像素点的灰度值，为所述灰度图像的像素点中最大的灰度值，为所述灰度图像的主要灰度范围，所述主要灰度范围指所述灰度图像中k%的像素点的灰度值所在的范围，为预设的灰度扩展范围，所述灰度扩展范围指预处理图像中k%的像素点的灰度值所在的范围，90%。5.根据权利要求4所述的用于五金加工的智能CAM系统，其特征在于，所述“计算并生成所述m张预处理图像的第一平均图像”具体包括：对所述m张预处理图像的对应坐标像素点分别计算灰度值均值；根据每一坐标像素点的灰度值均值生成所述第一平均图像。6.根据权利要求5所述的用于五金加工的智能CAM系统，其特征在于，所述“将所述m张预处理图像分别与所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李焕明，
申请(专利权)人：深圳市恒鑫通智能精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：