[发明专利]一种碱性电池尾端凹凸缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种凹凸缺陷检测方法，尤其是涉及一种碱性电池尾端凹凸缺陷检测方法。

背景技术

目前，在我国电池生产行业中，由于技术工艺等原因，在碱性电池尾端凹环以内的圆形区域中会出现凹凸缺陷。经过大量实地考察发现，我国目前针对碱性电池尾端凹凸缺陷的检测主要依靠人工检测，然而人工检测存在成本高、生产效率低且劳动强度大等弊端，为了克服这一弊端，可以采用机器视觉技术，即用数码相机代替人眼来判断碱性电池尾端的凹凸缺陷。

机器视觉技术在图像凹凸检测中已经得到了广泛的应用。由于图像斜坡处像素的灰度值具有阶跃性变化的特性，因此，现今的机器视觉技术主要依靠这一特性来判断物体表面是否出现凹凸现象。常见的判断方法有一阶微分滤波和二阶微分滤波。一阶微分滤波后，在灰度斜坡区域内以及斜坡起始位置处的微分值不为零，而二阶微分滤波后，只有斜坡起始位置处的微分值不为零。因此通过微分滤波可以滤除恒定灰度区域，即表面无斜坡的区域。然而，电池尾端的表面非常粗糙，这些粗糙点以及电池表面的轻微起伏，经过滤波后的微分值也不为零。图2为一阶微分滤波后的实物图，图3为二阶微分滤波后的实物图，其中凹凸缺陷所在的位置为区域Q，虚线圆区域为碱性电池尾端凹环以内的圆形区域，从图中可以看出，在虚线圆中除去区域Q以外的地方，经过一阶或二阶微分滤波后，仍存在微分值不为零的区域。同时，经过大量采样验证，被鉴定为具有凹凸缺陷的电池尾端，其凹凸幅值应不少于1.5毫米，因此在极小的幅值区间内，这些粗糙点以及轻微起伏的表面就会给凹凸检测带来极大的干扰。此外，光源的明暗，投射方向，光源的稳定度等因素也会影响灰度的阶跃性变化，以上这些影响因素统称为噪声。因此单凭现有的一阶微分或者二阶微分滤波，将无法区分噪声与凹凸缺陷。故现有的机器视觉技术还无法应用于碱性电池尾端凹凸缺陷检测中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种准确区分噪声与凹凸缺陷的碱性电池尾端凹凸缺陷检测方法，由此可以实现机器视觉技术在碱性电池尾端凹凸缺陷检测上的应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种碱性电池尾端凹凸缺陷检测方法，包括如下步骤：

S1：将获取到的碱性电池尾端凹环以内的圆形区域原始图像的分辨率记为m×n，m表示行数，n表示列数，将该原始图像用矩阵表示为：A_m×n={a_ij|0≤a_ij≤255且a_ij∈N}，其中A_m×n表示原始图像，a_ij表示位于矩阵A_m×n中第i行第j列的元素，0≤i≤m，0≤j≤n，N为自然数集；

S2：应用一阶微分滤波器算出矩阵A_m×n中各元素的一阶微分值，得到一阶微分矩阵B_m×n，其中B_m×n与矩阵A_m×n具有相同的行列数，b_ij为位于矩阵B_m×n中第i行第j列的元素，其大小为A_m×n中位于第i行第j列的元素a_ij的一阶微分值；