[发明专利]有色金属加工质量控制中的产品表面缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测技术领域的一种方法，具体是一种有色金属加工质量控制中的产品表面缺陷检测方法。

背景技术

为了满足国防、民用对有色金属产品高质量的要求和与国际产品质量标准接轨，消费者对于有色金属材料质量的要求越来越高，其中表面质量是产品质量的重要指标之一，需要通过表面检测系统进行实时在线检测。目前，表面检测系统已经大量应用于陶瓷、纺织、冶金行业(主要以黑色金属加工为主)。随着有色金属行业近年来的快速发展，迫切需要能够对有色金属产品表面进行实时在线检测的方法。

对有色金属行业中的产品表面缺陷检测是表面缺陷识别系统中关键且难度非常大的环节，其原因在于系统数据量过大，以精整线尤甚，由于系统需要实时在线检测，要求算法实时性和有效性都要好。同时由于检测对象反光率高，在板型不好或者有色产品表面涂有附着物的情况下极易出现大量干扰性数据，其中代表性的有板型缺陷和清洗液缺陷，这些缺陷的出现一般数据量巨大，会导致大量重复的检测和识别，急剧增加系统的处理负担，并可能干扰正常缺陷的检测和识别。基于图像阈值的方法虽然速度快但是一般不能适用于缺陷复杂的情况，大多应用于简单的缺陷检测领域如陶瓷的缺陷检测中。基于Garbor小波的检测方法，利用Garbor小波的方向性检测产品表面地缺陷，通常应用于纺织领域。因此根据有色金属行业产品的特点研究快速有效的表面缺陷检测算法是有色金属行业产品表面缺陷检测和识别系统的重要研究内容之一。

通过对相关技术文献检索发现Vasilic S.等在工业电子(IndustrialElectronics)的2006年IEEE国际论坛上发表了《基于边缘检测的瓷砖表面缺陷检测方法》(《The Edge Detecting Methods in Ceramic Tiles DefectsDetection》)，但是该方法是基于边缘检测的，而有色金属表面却险种的边缘较少，因而该方法难以适用。此外Cem Baykal等人在电路与系统的2004年国际会议上发表了《纺织品缺陷检测》(《IN-CAMERA DETECTION OF FABRIC DEFECTS》)，该方法利用纹理特征进行缺陷检测，然而有色金属表面缺乏纹理信息，这同样不能应用于有色金属表面缺陷检测。

发明内容

本发明针对上述现有技术的问题，提供一种有色金属加工质量控制中的产品表面缺陷检测方法，能够对有色金属产品表面进行快速有效的实时在线检测。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括如下步骤：

步骤一，采用常速模型对图像从上到下，从下到上，从左到右，从右到左，四个方向每行每列对应设置的一个卡尔曼滤波器设定初始像素值；

步骤二，利用步骤一中的初始像素值使用卡尔曼滤波器对图像进行四个方向的滤波，在对每行每列进行滤波的同时利用来自于每个滤波器在每个位置的测量残差计算并保存该位置的ξ(k)；

步骤三，将四个方向分别计算得到的相同位置的ξ(k)求和，将结果与由人工选取的域值进行二值化操作得到缺陷模版。

步骤一中的卡尔曼滤波器采用一个最优化自回归数据处理算法，采用信号与噪声的状态空间模型，利用前一时刻地估计值和现时刻的观测值来更新对状态变量的估计，求出现时刻的估计值。