[发明专利]一种基于光栅成像的缺陷及三维形貌检测方法

说明书

本发明涉及一种基于光栅成像的缺陷及三维形貌检测方法，包括以下步骤：步骤一、学习并建立标准模版；步骤二、采集待检产品在光栅成像下的云纹图像；步骤三、对云纹图像进行预处理，得到待检产品的真正的待检区；步骤四、找到所有可能的缺陷位置；步骤五、进行三维形貌检测分析并还原待检产品缺陷的三维信息；步骤六、根据待检产品缺陷的三维信息对待检产品分类处理。本发明的方法利用光栅成像技术解决了产品多样性、差异性带来的问题，结合缺陷检测算法及三维形貌检测算法能够满足目前市场上绝大多数的柔性产品的缺陷检测需求，快速、精准、稳定地检测被测物表面高度微弱不同变化缺陷并还原三维形貌特征，达到替代甚至超越人工检测的目的。

技术领域

本发明公开了一种基于光栅成像的缺陷及三维形貌检测方法，属于机器视觉成像、缺陷检测技术领域。

背景技术

近年来，随着工业4.0时代的到来，工业技术变革的速度越来越快，推动着越来越多的传统制造行业向智能制造和自动化生产制造方向转变。

生产企业都会面临品质检测问题，过去的制造工厂通常采用人工检测的方式，但随着生产技术的提高和社会的发展，人力成本持续增加，且人工检测效率低、易疲劳、主观性大等弊端也逐渐暴露出来，越来越难以满足企业需求。

用机器视觉系统代替人工进行产品的缺陷检测成为一种发展趋势，因为机器视觉检测技术有着100％全检、永不疲劳、标准明确、差异化检测等优势。

机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

其中，柔性产品的外观检测是一种比较特殊的需求，该类产品本身具有一定的柔韧性，常见的缺陷包括凹凸点、折痕、压痕等也与该特质有关，一般的视觉检测很难做到完全适应，再加上产品种类的多样性、不同型号的差异性等都极大制约了机器视觉系统的工程化应用，通常需要针对特定产品定制特定光源成像系统及检测软件来满足需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于光栅成像的缺陷及三维形貌检测方法，其中光栅成像技术从创新的角度解决了产品多样性、差异性带来的问题，几乎可以应用到所有柔性产品的缺陷检测中，再结合本发明中的基于光栅成像的缺陷检测算法及三维形貌检测算法，能够满足目前市场上绝大多数的柔性产品的缺陷检测需求。本发明的基于光栅成像的缺陷及三维形貌检测方法运用光栅成像技术及检测算法，快速、精准、稳定地检测被测物表面高度微弱不同变化缺陷，并还原三维形貌特征，达到替代甚至超越人工检测的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种基于光栅成像的缺陷及三维形貌检测方法，包括以下步骤：

步骤一、学习并建立标准模版；

步骤二、采集待检产品在光栅成像下的云纹图像；

步骤三、对云纹图像进行预处理，得到待检产品的真正的待检区；

步骤四、找到所有可能的缺陷位置；

步骤五、进行三维形貌检测分析并还原待检产品缺陷的三维信息；

步骤六、根据待检产品缺陷的三维信息对待检产品分类处理。

进一步，在步骤一中，学习并建立标准模版的过程为：

选择标准产品，

采集标准产品在光栅成像下的云纹图像，

利用边缘检测算法对标准产品的标准云纹图像的四周边界进行界定，

学习标准产品的云纹信息，