一种磁环缺陷多目视觉检测方法及系统与流程

文档序号:12471752阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种磁环缺陷多目视觉检测方法,其特征在于,包括如下步骤:

首先,利用相机拍摄磁环正反表面、高度以及内外环的图像;

其次,对内外环检测工位拍摄的图像分别设置一个内环检测区、外环检测区;对表面检测工位拍摄的磁环正反表面图像设置表面检测区;对高度检测工位拍摄的图像设置磁环高度检测区,分别用于内环、外环和表面缺陷检测以及高度测量;

然后,进行缺陷检测;

内外环缺陷检测:先将内环和外环检测区中的图像变成灰度图,再对灰度图以一定的阈值进行阈值分割,然后采用如下方式之一:

方式一,记录下阈值分割后的图像不同高度处累计的像素值为0的像素点数目,通过判断相邻高度处累计的图像0像素值出现次数之差是否超过一定范围,如果是,则说明内环或者外环存在缺陷;

方式二,标记阈值分割后的图像黑色联通区域的左边界和右边界,将所确定的左右边界之间的所有像素点的值都设置为255,当存在裂痕或者挂具粘连或者杂物缺陷时,那么图像必定有部分像素点的像素值仍然为0,说明内环或者外环存在缺陷;

方式三,标记阈值分割后的图像黑色联通区域的左边界和右边界,统计左右边界之间的0像素值数目,如果不同高度处累计数目超出预设值,说明内环或者外环存在缺陷;

方式四,标记阈值分割后的图像黑色联通区域的上边界和下边界,如果上下边界之差超出预设值,说明内环或者外环存在缺陷;

磁环高度测量:将磁环高度检测区中的图像变成灰度图,再对灰度图以一定的阈值进行阈值分割,在横轴像素固定的情况下,记录阈值分割后的图像中0像素值出现的起始坐标和终止坐标,两者的差值再乘以比例因子即磁环的高度,将计算得到的高度值与规定的磁环高度作差,如果差值在误差允许的范围内,说明磁环没有高度缺陷。

表面缺陷检测:将磁环表面检测区中的图像变成灰度图,再对灰度图以一定的阈值进行阈值分割,从阈值分割后的图像中检索轮廓,然后对获得的轮廓进行面积滤波,如果滤波之后检测到的轮廓数目仍然大于0,说明有缺陷存在,否则判定为没有缺陷;

以上缺陷检测环节和高度测量环节同时进行,当检测结果判定全部合格时,判断磁环为合格,否则就判断为不合格。

2.根据权利要求1所述磁环缺陷多目视觉检测方法,其特征在于,利用一部相机拍摄磁环下表面图像,一部相机拍摄磁环高度图像,一部相机拍摄磁环上表面图像,环绕设置的八部相机拍摄磁环内外环图像;

各个检测区的设置原则如下:

四个检测区均为矩形区域;

在内外环检测工位拍摄的图片中,内环检测区设置在图像范围的右半部分,矩形的上下边界靠近拍摄的图像的上下边缘,距离图像上下边缘大约5个到10个像素的距离,矩形的右边界与图像右边缘重合,矩形左边界设置在靠近图像的1/2横轴宽度的位置;

在内外环检测工位拍摄的图片中,外环检测区设置在图像范围的左半部分,矩形的上下边界靠近拍摄的图像的上下边缘,距离图像上下边缘大约5个到10个像素的距离,矩形的左边界与图像左边缘重合,矩形右边界设置在靠近图像的1/2横轴宽度的位置;

在磁环高度检测工位拍摄的图片中,高度检测区的矩形上下左右边界靠近拍摄的图像的上下左右边缘,距离图像上下左右边缘大约10个到20个像素的距离;

在磁环表面缺陷检测工位拍摄的图片中,表面检测区的矩形上下左右边界靠近拍摄的图像的上下左右边缘,距离图像上下左右边缘大约10个到20个像素的距离;

为了防止环境因素的影响及加快算法速度,之后的图像处理过程都只对检测区图像进行。

3.根据权利要求1所述磁环缺陷多目视觉检测方法,其特征在于,利用阈值分割方法来计算图像二值化的阈值,对不同的区域采用不同的阈值进行阈值分割,然后再合成为一幅图像。

4.根据权利要求1所述磁环缺陷多目视觉检测方法,其特征在于,

内外环缺陷检测的方式二中,将灰度图阈值分割以后,对阈值分割后的图像的特定区域去除背景杂物,然后对图像进行形态学腐蚀操作,以消除较小独点然后对图像用3*3的结构元素进行一次形态学闭运算处理,使不连通的图像合并成块,这里的“特定区域”一般设定为图像边缘接近5个像素到10个像素的宽度,对图像反色并提取轮廓再面积滤波,最后将缺陷标示出来;

内外环缺陷检测的方式一和方式三中,磁环的左边界和右边界通过如下方式确定:

对阈值分割后的图像先进行从左往右扫描,如果出现连续多个像素值为0,确定该点为阈值分割后图像黑色联通区域的左边界,将其保存在数组widhist中,然后在搜索到的左边界的基础上从左到右扫描,如果出现多个像素值为255,确定该点为阈值分割后图像黑色联通区域的右边界,将其保存在数组dishist中,其中i,j的范围都是0~height,height指图像纵向宽度。

5.根据权利要求1所述磁环缺陷多目视觉检测方法,其特征在于,所述提取轮廓主要是从一个种子点,用搜索的方法找到闭合的轮廓,通过设定检测到的轮廓所围成的区域面积大小范围,滤除掉一部分轮廓之后,如果还剩下轮廓,说明磁环存在缺陷,最后再从相机上读取的原图上将剩下的轮廓标示出来。

6.根据权利要求1所述磁环缺陷多目视觉检测方法,其特征在于,所述表面缺陷检测中,通过左右和上下扫描整个检测区,确定磁环的上下左右边界,进而确定磁环的中心,如果磁环中心偏左或者偏右,则将磁环分成三个部分分别用不同的阈值进行分割,同时,在确定磁环圆心和半径的基础上,将内外磁环边界的像素点置为255,防止这些地方的杂点对缺陷检测的影响。

7.基于权1所述磁环缺陷多目视觉检测方法的检测系统,其特征在于,包括:

环形振动台(1),利用传送带将磁环送至环形旋转装置(4);

磁环位置固定装置(2),位于环形旋转装置(4)上方,沿环形旋转装置(4)的径向设置有遮挡物和固定物,约束磁环在环形旋转装置(4)上随着环形旋转装置(4)做固定半径的匀速圆周运动,同时固定环形旋转装置(4)防止其发生晃动;

红外脉冲相机触发装置(3),设置于环形旋转装置(4)上方,当有磁环通过时,开始计时,并在产生一定数量的脉冲后触发相机拍照;

多台相机,分别完成磁环正反表面、高度以及内外环的图像拍摄;

主机,与相机连接,获取磁环不同部位图像并完成该部位的检测。

8.根据权利要求7所述磁环缺陷多目视觉检测系统,其特征在于,所述相机有十一台,一台拍摄磁环下表面图像,一台拍摄磁环高度图像,一台拍摄磁环上表面图像,其余八台环绕设置,拍摄磁环内外环图像;所述主机有六台,其中五台主机每台连接两台相机,另一台主机连接一台相机,六台主机将检测结果通过串口发送至主控机(17),主控机(17)判断六路检测结果都为合格时说明磁环合格。

9.根据权利要求8所述磁环缺陷多目视觉检测系统,其特征在于,所述主控机(17)与检出口(16)的气泵连接,检出口(16)有两个孔,当磁环合格时,控制检出口(16)将磁环吹入其中一个孔中,当磁环不合格时,控制检出口(16)将磁环吹入另一个孔中。

10.根据权利要求7所述磁环缺陷多目视觉检测系统,其特征在于,所述磁环平放在环形旋转装置上,其中环形旋转装置(4)是透明的,保证磁环下底面可以被相机拍到。

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