[发明专利]一种基于FPGA的端塞缺陷检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的端塞缺陷检测装置，其特征在于，包括旋转检测台、图像采集模块、上位机(13)和包含图像处理模块的FPGA主控制模块(12)；所述FPGA主控制模块分别与图像采集模块和上位机(13)相交互；

所述图像采集模块包括用于采集端塞孔洞图像的面阵相机和用于采集端塞侧面图像的线阵相机；面阵相机位于旋转检测台的正上方，线阵相机位于旋转检测台的侧上方；

所述FPGA主控制模块用于将采集的图形输送至图像处理模块，并将图像处理模块检测的缺陷传送至上位机(13)；

所述图像处理模块用于检测图像中的缺陷，包括图形预处理单元、特征提取单元和分类单元；

所述图形预处理单元用于对图像采集模块采集的图像进行降噪和背景补偿；

所述特征提取单元用于对滤波和背景补偿后的图像进行缺陷特征提取；

所述分类单元用于对提取的缺陷特征进行识别和分类。

2.根据权利要求1所述一种基于FPGA的端塞缺陷检测装置，其特征在于，所述特征提取单元包括依次连接的图像分割子单元、形态学处理子单元和缺陷提取子单元；

所述图像分割子单元用于对图像中的疑似缺陷进行提取；

所述形态学处理子单元用于去除疑似缺陷中的非缺陷；

所述缺陷特征提取子单元用于提取缺陷的长宽比特征、圆形度特征、面积特征、灰度均值特征和灰度标准差特征。

3.根据权利要求1所述一种基于FPGA的端塞缺陷检测装置，其特征在于，所述旋转检测台包括检测平台(8)和电机(10)；电机(10)安装在检测平台的下方，并带动检测平台(8)旋转。

4.根据权利要求3所述一种基于FPGA的端塞缺陷检测装置，其特征在于，所述电机(10)上连接有编码器(9)，编码器(9)与FPGA主控制模块(12)连接；

FPGA主控制模块(12)还包括电机控制模块和触发控制模块；电机控制模块用于控制电机(10)；触发控制模块用于接收编码器(9)采集的电机(10)转速信息，并根据转速信息输出行触发信号对线阵相机触发。

5.根据权利要求1所述一种基于FPGA的端塞缺陷检测装置，其特征在于，还包括第一光源(7)和第二光源(6)；所述第一光源(7)设置在检测平台上垂直照射端塞的孔洞；第二光源设置在检测平台(8)的侧上方，水平照射端塞的侧面。

6.根据权利要求1所述一种基于FPGA的端塞缺陷检测装置，其特征在于，所述图像采集模块通过信号转接板(11)与FPGA主控制模块(12)相交互；所述信号转接板(11)包括控制信号模块、串行通信模块和图像数据模块。

7.根据权利要求1所述一种基于FPGA的端塞缺陷检测装置，其特征在于，所述面阵相机(1)和线阵相机(3)均连接有调整拍摄角度的相机微调装置。

8.一种基于权利要求2所述端塞缺陷检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采集待检测物的图像；

S2、将采集的图像采用改进的中值滤波算法对图像进行降噪，采用多项式拟合方式对背景进行补偿；

S3、对步骤S2得到的图像采用Soble算子结合双阈值分割方法提取疑似缺陷；

S4、采用开闭运算对疑似缺陷中的非缺陷进行消除；

S5、提取疑似缺陷中缺陷的长宽比特征、圆形度特征、面积特征、灰度均值特征和灰度标准差特征；

S6、对步骤S5提取的缺陷特征采用SVM分类器进行识别和分类。