[发明专利]一种检测工业零件针脚缺陷装置及方法

权利要求书

1.一种检测工业零件针脚缺陷装置，其特征是，包括线激光扫描仪、图像采集器、控制器和传送平台，所述线激光扫描仪与控制器通过通信线缆连接，用于将扫描针脚的图像传送到控制器，所述图像采集器与控制器通过通信线缆连接，用于得到原始数据，所述传送平台用于放置被检测的针脚；

所述传送平台上设有棋盘格标定板，通过棋盘格标定板使用标定算法获取图像采集器的内外部参数；

所述线激光扫描仪与传送平台平面的法线夹角为30°；

利用线激光扫描仪分别对合格零件、待检测零件进行针脚扫描，对应生成一幅标准模板图像及一幅待检图像；

将标准模板图像与待检图像进行与操作，若生成的结果图和标准模板图像为1的像素点数量相同，即针脚位置未发生偏移，零件合格，反之，零件不合格；

其中，所述标准模板图像及待检图像生成方法包括：

利用线激光扫描针脚，图像采集器得到原始数据；根据角度和坐标变换求解原始数据像素坐标系下的三维坐标；根据实际精度要求对点云数据进行高度方向的阈值过滤，即Z坐标屏蔽掉针脚根部及以下的数据，只保留针脚尖端周围的三维点坐标；使用第三方软件进行模型视点变换，还原针脚尖端的轮廓图像；提取出每个针脚的中心像素点，用圆形将针脚框选住，标记为待检测的针脚区域。

2.根据权利要求1所述的一种检测工业零件针脚缺陷装置，其特征是，所述线激光扫描仪的中心位置距离传送平台平面的距离为100mm。

3.根据权利要求1所述的一种检测工业零件针脚缺陷装置，其特征是，所述图像采集器与线激光扫描仪之间的水平距离为200 mm。

4.根据权利要求1所述的一种检测工业零件针脚缺陷装置，其特征是，所述线激光扫描仪包括相机。

5.一种工业零件针脚缺陷检测方法，其特征是，包括以下步骤：

S1相机标定，通过棋盘格标定板使用标定算法获取图像采集器的内外部参数；

S2采集数据，利用线激光扫描针脚，图像采集器得到原始数据；

S3坐标转换，根据角度和坐标变换求解原始数据像素坐标系下的三维坐标；

S4高度阈值屏蔽，根据实际精度要求对点云数据进行高度方向的阈值过滤，即Z坐标屏蔽掉针脚根部及以下的数据，只保留针尖周围的三维点坐标；

S5还原2D图像，使用第三方软件进行模型视点变换，还原针脚尖端的轮廓图像；

S6中心提取圆填充，提取出每个针脚的中心像素点，用圆形将针脚框选住，标记为待检测的针脚区域；

S7模板图，用合格的零件执行步骤1-6，生成一幅标准模板图像；

S8待检图，将待检测的零件执行步骤1-6，生成一幅待检图像；

S9操作判断，两幅图像进行与操作，若生成的结果图和标准图为1的像素点数量相同，即针脚位置未发生偏移，零件合格，反之，零件不合格；

所述方法还包括：对得到的待测针脚图像进行预处理，所述预处理还包括，a二值化，将整幅图像每个像素的灰度值设置成两个单一的值，针脚的像素点为1，背景为0；b腐蚀操作，消除图像中存在的噪点；c膨胀操作，将针脚的像素点扩大为块状。