[发明专利]一种机械零部件缺陷的视觉检测方法

说明书

本发明公开了一种机械零部件缺陷的视觉检测方法，可以将机械零部件内部和表面的缺陷部位进行连续扫描，并对获取的图像进行处理和分析得出表面和内部的缺陷的面积、缺陷质心坐标以及缺陷的形状，使得操作人员能够清楚的看到缺陷部位；然后通过三维重建逆向工程设计还原出机械零部件表面的纹理、色彩特征和内部结构的三维模型，从而呈现出其机械零部件表面和内部缺陷位置以及缺陷范围，并将缺陷的三维重构系统呈现为三维PDF文档。

技术领域

本发明涉及视觉检测方法，尤其涉及一种机械零部件缺陷的视觉检测方法。

背景技术

随看工业技术的发展，机械部件加工方式呈现出高精度、高速度、自动化的发展趋势，传统接触检测方法速度较慢，容易对零件造成损伤，会降低测量精度，基于计算机视觉的测量技术具有高速度、实时性好、非按触、低成本等优点，被广泛用于对各种零件加工缺陷的精密检测。

检测和检验是制造过程中最基本的活动之一，通过检测和检验活动提供产品及其制造过程的质量信息，按照这些信息对产品的制造过程实施控制——进行修正和补偿活动，使废次品与返修品率降到最低程度，保证产品质量形成过程的稳定性及其产出产品的一致性；传统的检测和检验主要依赖人，并主要靠手工方式完成，它既费时又耗资，使生产周期增长，生产成本增加；同时，传统的检验和检测活动主要是在加工制造过程之后进行，一旦检出废次品，其损失已发生；此外，基于人工检测的信息，经常包含有人的误差的影响，按这样的信息控制制造过程，不仅要在过程后才可实施，而且也会引入人差的误差；因此，不能依赖这种信息实现实时或在机过程控制；新的检测和检验常常是以多种先进的传感技术为基础的，且易于同计算机系统结合；在合适的软件支持下，这类自动化检测或检验系统可以自动地完成数据采集、处理、特征提取和识别，以及多种分析与计算。

本发明提供一种机械零部件缺陷的视觉检测方法，采用三维扫描技术和断层扫描技术的高精度测量的优势还原机械零部件缺陷结构以及损坏部分的精准尺寸、精准位置以便于后续更精细的工作开展。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种机械零部件缺陷的视觉检测方法，通过对机械零部件内部和表面的缺陷部位进行连续扫描，并对获取的图像进行处理和分析得出表面和内部的缺陷的面积、缺陷质心坐标以及缺陷的形状，使得操作人员能够清楚的看到缺陷部位；然后通过三维重建逆向工程设计还原出机械零部件表面的纹理、色彩特征和内部结构的三维模型，从而呈现出其机械零部件表面和内部缺陷位置以及缺陷范围，并将缺陷的三维重构系统呈现为三维PDF文档。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种机械零部件缺陷的视觉检测方法，其特征在于：该方法包括：

利用三维坐标测量仪和近景摄像机对机械零部件表面进行三维扫描和近距离摄像并存储图像；

对影响图像特征的噪点和反光区域采用中值滤波方法进行去噪，通过ostu算法进行阈值自动分割对图像进行二值化处理；

先采用Candy 边缘检测算法获得像素级边缘，然后采用空间矩阵边缘定位法利用二维空间灰度矩阵来确定边缘位置的边缘亚像素以对边缘进行细化，进而由粗到精将边缘定位精度细化到像素内部，以增强图像的表面平滑度与边缘锐化；

然后采用聚类算法分析机械零部件表面的色彩，对分析完成的机械零部件进行图像纹理特征的分析，对优化后的图像纹理特征进行匹配，便于后续对机械零部件表面纹理的连续性的分析，采用识别技术判断机械零部件表面纹理和色彩特征的连续性，并对机械零部件表面非平滑连接区域的边缘进行重合度匹配计算，通过计算机对机械零部件表面的连续性进行分析，将分析后机械零部件表面图像进行存储；

采用断层薄层采集法对机械零部件进行三维断层扫描，对获取的断层图像通过灰度变换处理进行图像增强，然后通过二值化算法对图像增强后的图像进行二值化处理，然后对图像内部的缺陷面积、缺陷质心和缺陷形状进行计算并存储；