【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及质量检测领域，尤其涉及一种圆形磁芯侧面缺陷检测装置及其方法。
技术介绍
1、工业产品的质量检测是产品质量的重要一环。在实际的生产过程中，可能会产生各种缺陷，而这些缺陷会对产品的实际使用造成影响。目前大多数生产厂商主要采用人眼识别的方法。人长时间工作会出现视觉疲劳，造成误检、漏检。同时人眼质检需要大量的劳动力成本，极大的增加企业的生产成本。
2、电子产品在日常生活中已经必不可少，而磁芯是电子产品的重要组成部分之一。在实际生产过程中的碰撞、摩擦等现象会导致产品表面出现各种缺陷，影响产品质量。目前针对磁芯侧面的检测方式，主要以人工的方式进行识别，效率低，成本高。而以非人工的方式进行识别，每次仅能检测单个磁芯，检测效率低。而以非人工的方式进行识别，现有技术中存在圆形磁芯侧面图像获取困难、拍摄成像不清晰的问题，且每次仅能检测单个磁芯，检测效率低。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出一种圆形磁芯侧面缺陷检测装置及其方法。
2、具体技术方案如下：
3、一种圆形磁芯侧面缺陷检测装置，包括输送带、转盘、固定模块、检测模块、处理器；所述输送带沿世界坐标系的x轴正向运动，转盘安装在输送带上，其上同轴放置待测磁芯并对其进行限位，待测磁芯由多个圆形磁芯堆叠而成，其轴线平行于z轴；
4、所述固定模块包括：光电开关、电机、滑块、马达、第一滚轮、两个第二滚轮；滑块布置在输送带一侧，在电机的驱动下，滑块沿y轴方向前后运动，第二滚轮固连在
5、所述光电开关布置在输送带两侧，用于检测转盘是否经过，当检测到转盘经过时，触发电机启动，驱动滑块及其上的两个第二滚轮向输送带中间运动；同时触发马达启动，驱动第一滚轮转动；当转盘到达待检测位置时，输送带停止运行，第一滚轮和第二滚轮与转盘接触，对转盘进行限位，转盘在第一滚轮的作用下匀速旋转；
6、所述检测组件布置在输送带的一侧，用于对待测磁芯的侧面图像进行图像采集并将每次拍摄的图像传送至处理器；所述处理器用于对侧面图像进行图像处理，检测待测磁芯的侧面是否存在缺陷并输出。
7、进一步地，所述转盘包括：限位挡板，以及同轴布置的内盘、连接轴、外盘；所述内盘位于最底端，其下表面与输送带直接接触，内盘中心开设通孔；连接轴分为同轴的上下两段，其中上段能相对下段做同轴旋转；外盘套设在内盘的上端，其下端面开设盲孔，连接轴的上段嵌入该盲孔中，下段嵌入内盘的通孔中，内盘与外盘通过连接轴实现旋转连接；所述待测磁芯同轴安装在外盘的上表面；
8、所述限位挡板包括两块限位主板和连接件，两块限位主板呈弧形，对称布置在待测磁芯的外周；连接件的一端与限位主板固连，另一端与内盘的下端外壁固连。
9、进一步地，所述限位挡板的限位主板的内壁面上布置有滚珠。
10、进一步地，所述检测组件包括相机和光源，布置在输送带的一侧；所述光源采用明场照射，能完全照亮位于待检测位置的待测磁芯，且不会遮挡相机拍摄；所述相机采用线阵工业相机，其拍摄方向平行于y轴并正对待测磁芯，用于对待测磁芯的侧面图像进行图像采集；所述相机的参数与转盘的旋转速度相匹配。
11、一种圆形磁芯侧面缺陷检测方法，包括以下步骤：
12、s1：采集并拼接得到完整的圆形磁芯侧面图像，将其记作原始图像a；
13、s2：将原始图像a进行直方图均衡化，得到增强图像b；
14、s3：利用巴特沃斯低通滤波，将增强图像b转化为平滑图像c；
15、s4：将平滑图像c通过大津法阈值进行二值化，得到待测磁芯侧面图像的边界坐标；
16、s5：根据磁芯数量和s4得到的边界坐标，将原始图像a分割得到多张图像d；
17、s6：采用s5的方法将平滑图像c分割成多个图像，对去除边界干扰得到掩膜图像e，再将各个掩膜图像e的掩膜加到相应图像d上，得到图像；
18、s7：针对单个圆形磁芯侧面的图像，通过基于区域生长的图像分割方法划分缺陷区域，得到图像f；
19、s8：对图像f进行形态学处理，得到图像g；
20、s9：通过连通域，对图像g进行轮廓寻找，得到各缺陷的轮廓；根据各连通域的轮廓计算其面积和长宽，若某连通域的长、宽、面积均大于阈值，则判断该连通域为缺陷，否则判断该连通域并非缺陷；
21、s10：绘制最小外接矩形，对s9中判定为真的缺陷进行标记，并输出缺陷检测结果。
22、进一步地，所述s5的具体操作如下：由平滑图像c得到待测磁芯的边界坐标信息(z0，z1)，沿待测磁芯的轴线方向，z1表示待测磁芯最顶端的坐标，z0表示待测磁芯最底端的坐标；通过边界坐标信息和磁芯数量，将原始图像a分割成多张单个圆形磁芯侧面的图像d；从下往上数第i个圆形磁芯侧面的边界坐标表达式如下：
23、；
24、；
25、式中，i表示待测磁芯中包含的圆形磁芯总数，xi_top表示第i个圆形磁芯最顶端的坐标，xi_down表示第i个圆形磁芯最底端的坐标，i=1,2,3,…,i。
26、进一步地，所述s7具体通过如下子步骤实现：
27、s7.1：设定种子点和区域生长阈值，种子点为图像中随机取的一组像素点；创建与图像尺寸相同的全黑图像f；
28、s7.2：创建一个栈，将种子点的领域像素点添加到栈中；
29、s7.3：判断栈是否为空，若是，则说明所有像素点均已被访问过，结束循环，执行s8；若否，则执行s7.4；
30、s7.4：从栈中取出一个像素点作为当前像素点，并检查该像素点是否已被访问过，若是，则返回s7.3；若否，则将当前像素点标记为已访问，并执行s7.5；
31、s7.5：判断当前像素点与种子点之间的灰度差绝对值是否小于等于区域生长阈值，若是，则将当前像素点标记为正常，图像f对应的像素点置白，将当前像素点的邻域像素点添加到栈中，并返回s7.3；反之，则直接返回s7.3。
32、进一步地，所述s3具体通过如下子步骤实现：
33、（3.1）计算增强图像b的频域，表达式如下：
34、；
35、式中，f(x,y)表示增强图像b的(x,y)坐标对应的像素值，(u,v)表示(x,y)对应的二维频域坐标，f(u,v)表示f(x,y)对应的频域值；
36、（3.2）将增强图像b的频域与更新因子相乘，得到更新后的频域：
37、；
38、；
39、式中，h(u,v)表示更新因子，d(u,v)为(u,v)点到二维频域图像中心点的距离；d0为截止频率，n表示滤波器阶数；
40、（3.3）对更新后的频域进行二维离散傅里叶逆变换，得到平滑图像c，表达式如下：
41、；
42、式中，是平滑图像c在（x，y）本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种圆形磁芯侧面缺陷检测装置，其特征在于，包括输送带、转盘、固定模块、检测模块、处理器；所述输送带沿世界坐标系的x轴正向运动，转盘安装在输送带上，其上同轴放置待测磁芯并对其进行限位，待测磁芯由多个圆形磁芯堆叠而成，其轴线平行于z轴；
2.根据权利要求1所述的圆形磁芯侧面缺陷检测装置，其特征在于，所述转盘包括：限位挡板，以及同轴布置的内盘、连接轴、外盘；所述内盘位于最底端，其下表面与输送带直接接触，内盘中心开设通孔；连接轴分为同轴的上下两段，其中上段能相对下段做同轴旋转；外盘套设在内盘的上端，其下端面开设盲孔，连接轴的上段嵌入该盲孔中，下段嵌入内盘的通孔中，内盘与外盘通过连接轴实现旋转连接；所述待测磁芯同轴安装在外盘的上表面；
3.根据权利要求2所述的圆形磁芯侧面缺陷检测装置，其特征在于，所述限位挡板的限位主板的内壁面上布置有滚珠。
4.根据权利要求1所述的圆形磁芯侧面缺陷检测装置，其特征在于，所述检测组件包括相机和光源，布置在输送带的一侧；所述光源采用明场照射，能完全照亮位于待检测位置的待测磁芯，且不会遮挡相机拍摄；所述相机采用线阵工业相机
5.一种圆形磁芯侧面缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的圆形磁芯侧面缺陷检测方法，其特征在于，所述S5的具体操作如下：由平滑图像C得到待测磁芯的边界坐标信息(z0，z1)，沿待测磁芯的轴线方向，z1表示待测磁芯最顶端的坐标，z0表示待测磁芯最底端的坐标；通过边界坐标信息和磁芯数量，将原始图像A分割成多张单个圆形磁芯侧面的图像D；从下往上数第i个圆形磁芯侧面的边界坐标表达式如下：
7.根据权利要求5所述的圆形磁芯侧面缺陷检测方法，其特征在于，所述S7具体通过如下子步骤实现：
8.根据权利要求5所述的圆形磁芯侧面缺陷检测方法，其特征在于，所述S3具体通过如下子步骤实现：
9.根据权利要求5所述的圆形磁芯侧面缺陷检测方法，其特征在于，所述S4的具体操作如下：遍历所有可能的大津法阈值，对每个阈值，将图像所有像素分为两类，其中小于等于大津法阈值TH的归为C1类别，大于TH的归为C2类别；计算类间方差σ，表达式如下：
10.根据权利要求5所述的圆形磁芯侧面缺陷检测方法，其特征在于，所述S6中，去除边界干扰具体操作如下：对图像进行行方向上的统计，若某一行中白像素占该行总的像素数的比例小于设定的比例阈值，则认为该行像素点为两圆形磁芯之间的缝隙区域，将该行像素点的所有像素值置0，得到掩膜图像E；反之则均置白。
...【技术特征摘要】
1.一种圆形磁芯侧面缺陷检测装置，其特征在于，包括输送带、转盘、固定模块、检测模块、处理器；所述输送带沿世界坐标系的x轴正向运动，转盘安装在输送带上，其上同轴放置待测磁芯并对其进行限位，待测磁芯由多个圆形磁芯堆叠而成，其轴线平行于z轴；
2.根据权利要求1所述的圆形磁芯侧面缺陷检测装置，其特征在于，所述转盘包括：限位挡板，以及同轴布置的内盘、连接轴、外盘；所述内盘位于最底端，其下表面与输送带直接接触，内盘中心开设通孔；连接轴分为同轴的上下两段，其中上段能相对下段做同轴旋转；外盘套设在内盘的上端，其下端面开设盲孔，连接轴的上段嵌入该盲孔中，下段嵌入内盘的通孔中，内盘与外盘通过连接轴实现旋转连接；所述待测磁芯同轴安装在外盘的上表面；
3.根据权利要求2所述的圆形磁芯侧面缺陷检测装置，其特征在于，所述限位挡板的限位主板的内壁面上布置有滚珠。
4.根据权利要求1所述的圆形磁芯侧面缺陷检测装置，其特征在于，所述检测组件包括相机和光源，布置在输送带的一侧；所述光源采用明场照射，能完全照亮位于待检测位置的待测磁芯，且不会遮挡相机拍摄；所述相机采用线阵工业相机，其拍摄方向平行于y轴并正对待测磁芯，用于对待测磁芯的侧面图像进行图像采集；所述相机的参数与转盘的旋转速度相匹配。
5.一种圆形磁芯侧面缺陷检测方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宪保，左春云，钟恩烨，周珉，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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