[发明专利]一种基于机器视觉的线缆表面缺陷检测系统及方法

说明书

本发明涉及线缆检测领域，具体涉及一种基于机器视觉的线缆表面缺陷检测系统及方法，包括数据采集单元和数据处理单元，所述数据采集单元包括图像采集装置和线缆信息采集装置，所述图像采集装置设置于一箱体内、包括相机和光源，所述箱体相对的两个侧面上开设有位置对应的过孔用于线缆穿过，设置有两个所述相机、其镜头相对且错位设置于所述箱体内上下两侧，所述光源用于照射线缆；所述线缆信息采集装置包括速度编码器和记米器；所述图像采集装置和线缆信息采集装置采集到的数据传输给所述数据处理单元进行缺陷识别和缺陷定位，弥补人工监测的不足，具有速度快、精度高、稳定性强的优点。

技术领域

本发明属于线缆检测领域，具体涉及一种基于机器视觉的线缆表面缺陷检测系统及方法。

背景技术

线缆生产过程中由于工艺和/设备原因，会出现一定的表面缺陷，这些缺陷可能会影响线缆的正常使用，故而在生产过程需要进行缺陷检测，很多厂商采用人工检测，依靠肉眼判断，精度、稳定性等都存在不足，长期工作对人眼睛也会造成损伤。

发明内容

本发明提供一种基于机器视觉的线缆表面缺陷检测系统，以解决上述问题：包括数据采集单元和数据处理单元，所述数据采集单元包括图像采集装置和线缆信息采集装置，所述图像采集装置设置于一箱体内、包括相机和光源，所述箱体相对的两个侧面上开设有位置对应的过孔用于线缆穿过，设置有两个所述相机、其镜头相对且错位设置于所述箱体内上下两侧，所述光源用于照射线缆；所述线缆信息采集装置包括速度编码器和记米器；所述图像采集装置和线缆信息采集装置采集到的数据传输给所述数据处理单元进行缺陷识别和缺陷定位。

优选的，所述数据采集单元还包括线缆稳定装置，所述线缆稳定装置包括设置在所述箱体外侧的第一减震轮组件。

优选的，所述线缆稳定装置还包括设置在所述箱体内部且位于两个摄像机镜头中间的第二减震轮组件。

一种基于机器视觉的线缆表面缺陷检测方法，包括以下步骤：

S1、获取线缆表面图像，按图像获取顺序对每一帧图像进行处理，将单通道图像转为彩色三通道图像，将所述彩色三通道图像下采样后转为黑白单通道预处理图像；

S2、将所述预处理图像沿垂直于线缆运动方向分为四个子图像分别进行处理，将所述子图像使用分割阈值进行全局阈值分割得到完整线缆与无关部分的分割结果；

S3、将分割图像经过形态学开操作滤除细小离散噪点得到后处理图像，统计所述后处理图像的径向直方图信息并计算其数组的数字特征；

S4、综合四张所述子图像数字特征数据，并与相应的预设判断阈值进行比较，判断线缆是否存在缺陷。

优选的，将彩色三通道图像转为黑白单通道预处理图像的转换公式表征为：

G(x,y)＝0.299R(x,y)+0.587G(x,y)+0.114B(x,y) (1)

其中G表示预处理图像，R、G、B分别表示红色、绿色、蓝色通道数据，(x,y)表示图像像素位置。

优选的，所述将所述子图像使用分割阈值进行全局阈值分割的计算式表征为：

其中C_i表示第i张子图像的分割结果，G_i表示第i张子图像，T表示分割阈值。

优选的，所述将分割图像经过形态学开操作滤除细小离散噪点得到后处理图像的计算式表示表征为：

其中，D_i表示第i张子图像的后处理图像，E表示一个3*3全1的矩阵，E′是E关于原点的映像矩阵，表示图像形态学处理中的腐蚀操作，表示图像形态学处理中的膨胀操作，xy为图像像素域。