[发明专利]一种金属表面划痕检测方法与装置

说明书

本发明涉及图像处理领域，特别是涉及一种金属表面划痕检测方法与装置，方法具体包括：获取待检测表面的第一图像；对第一图像进行傅里叶变换得到频域图；通过滤波器处理频域图，剔除频域图中的高低频部分；对剔除后的频域图通过反傅里叶变换，得到待检测表面的第二图像；判断第二图像中是否存在标准划痕，并显示判断结果；装置具体包括获取模块、滤波器模块与判断模块，获取模块由调用子模块与图像获取子模块组成，滤波器模块由滤波器参数设置子模块、频域图像获取与转换子模块和第三图像获取子模块组成，判断模块由划痕区域检测子模块、特征面积获取子模块和标准划痕判断子模块组成。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别是涉及一种金属表面划痕检测方法与装置。

背景技术

在工业自动化过程中，机器取代人力来完成生产制造中的各项任务已成为一种发展趋势，如何提升机器处理的可靠性及效率逐渐成为焦点。例如对风电机组偏航环形锻件来说，在生产过程中，由于加工设备滚轴上可能粘附硬质颗粒，会导致冷却后的锻件表面存在划伤情况，而当划伤严重到一定程度时，就会产生一些安全隐患和装配误差；为避免此类问题的出现，在冷却后的锻件表面进行缺陷检测,从而判断其是否合格。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有的技术中存在如下问题：一方面，采用人工检测方法，由于产品数量过多，导致人力成本过高，同时人力长期工作易产生疲劳，容易出现误判；另一方面，对于细小的、肉眼难以分辨的划痕，人工检测中可能无法及时发现，因此在检测过程中其效率十分低下，这必将会造成人力和物力的浪费，并且在传统的划痕检测方法中，其检测效率较低从而无法达到工业划痕缺陷检测的要求。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种金属表面划痕检测方法与装置，使得可以有效的检测出待检测表面的划痕，同时可以节约大量的人力。

本发明的实施方式提供了一种金属表面划痕检测方法，包括：获取待检测表面的第一图像；对第一图像进行傅里叶变换得到频域图；通过滤波器处理频域图，剔除频域图中的高低频部分；对剔除后的频域图通过反傅里叶变换，得到待检测表面的第二图像；判断第二图像中是否存在标准划痕，并显示判断结果。

本发明的实施方式还提供了一种划痕检测装置，包括：获取模块，用于得到待检测表面的第一图像；滤波器模块，用于处理傅里叶变换后的频域图，再将其傅里叶反变换得到待检测表面的第二图像；判断模块，用于判断第二图像中是否存在标准划痕，并显示判断结果。

本发明相对于现有技术而言，通过设置一个正弦带通滤波器处理频域图中的高低频域：正弦的滤波器，其响应在频域内为正弦函数。正弦函数的最大值由频率决定的，频率最大的部分在频域图中属于水平或者垂直的一部分，频率介于 0-1之间。滤波器与频域图进行卷积，可以抑制背景的低频部分(比通频带下限低的部分)，针对于划痕的高频部分也有一定的衰减，可以通过调整直流项的参数，将噪声的高频区域与划痕的高频区域做一定的区分，从而可以抑制噪声的高频区域留下划痕的高频区域。使其按照正弦与带通分布规律抑制频率。此种方式可以有效的提高视觉算法提取的精确度、准确度和稳定性，简化机器视觉算法，实现金属表面划伤的智能自动化控制，满足金属表面划伤检测的高质量、高效率需求。这样，可以避免人工检测金属表面的划痕，同时也可以避免为生产线上配备大量人工，因而，可以节约大量人力成本。

本发明的技术方案为：通过外部线阵CCD相机与终端计算机的连接获取待检测表面的第一图像，将获取的数字图像进行灰度值反转。设置一个正弦的带通滤波器，其参数可以根据实际情况做一些改变。通过傅里叶变换处理灰度反转的待检测表面第一图像，得到频域图。正弦带通滤波器与频域图进行卷积运算，再通过一个反傅里叶变换，得到处理后的待检测表面的第二图像；

经过处理后的空间域图像(第二图像)其划痕特征能十分明显的体现出来；对金属待检测表面的第二图像进行二值化处理，得到经二值化处理后的待检测表面的第三图像；将整个图中的各个区域分割开来，其次进行划痕特征的选择，通过面积特征进行筛选，选择出划痕区域，从而判断工件是否合格。