[发明专利]一种基于内窥图像的孔内表面缺陷检测及测量方法

权利要求书

1.一种基于内窥图像的孔内表面缺陷检测及测量方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一、孔内表面缺陷的内窥图像获取及预处理；

步骤二、孔内表面缺陷的内窥图像中心检测；

步骤三、孔内表面缺陷的内窥图像圆环截取及差值展开；

步骤四、基于缺陷背景纹理的非线性拟合；

步骤五、校正后图像的横纵比调整；

步骤六、缺陷边缘像素读取及尺寸转换。

2.根据权利要求1所述的一种基于内窥图像的孔内表面缺陷检测及测量方法，其特征在于：所述步骤一的具体方法为：

1)获取孔内表面缺陷的内窥图像：首先根据孔零件(8)的孔内表面缺陷1轮廓，在标准网格纸(2)上裁剪镂空区域(3)，并按孔零件(8)的孔内径的大小，将标准网格纸(2)卷曲放于孔内表面紧贴孔壁，移动镂空区域(3)，使其与孔内表面缺陷(1)重合，将孔零件(8)垂直放于光学工作台(5)顶部的可移动升降平台(4)上，通过固定装置(11)固定孔零件(8)位置，内窥镜探头(6)向下垂直穿过工作台悬臂(7)前端的固定装置(12)并深入孔零件(8)，通过内窥镜显示器(9)观察内窥图像(10)，旋转内窥镜探头(6)，当标准网格纸(2)中的垂直方向的纹理呈均匀散射状时，用固定调节装置(12)固定内窥镜探头(6)，然后通过可移动升降平台(4)调整孔零件(8)高度，当孔内表面缺陷(1)位于内窥图像(10)上半部分时，对孔内表面进行拍摄。

2)对拍摄的内窥图像(10)预处理：拍摄获取内窥图像(10)后对其依次进行灰度转换、中值滤波和锐化处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于内窥图像的孔内表面缺陷检测及测量方法，其特征在于：所述步骤二的具体方法为：

1)采用边缘检测算法提取步骤一第2)步处理的内窥图像(10)的边缘信息：根据图像灰度值的不连续性检测图像边缘，获得并提取边界点；

2)采用Hough变换的方法并基于matlab编写代码确定内窥图像中心：

a)将圆的一般性方程(a-x)2+(b-y)2＝R2由x-y坐标系转换到参数空间a-b坐标系，则x-y坐标系中圆弧上的一点对应参数空间中的一个圆；

b)x-y坐标系中一个圆弧上有若干个点，对应到a-b坐标系中形成若干个圆，由于x-y坐标系中同一圆弧上的点具有相同圆心，则这些点在参数空间中对应的圆都相交于一个点，该点即对应x-y坐标系中的圆心；

c)统计参数空间中所有点被圆弧相交的次数，其中相交次数最多的点对应的x-y坐标系中的坐标即为原图像的中心，即内窥图像中心(13)。

4.根据权利要求1所述的一种基于内窥图像的孔内表面缺陷检测及测量方法，其特征在于：所述步骤三的具体方法为：

内窥镜成像时孔内表面三维坐标X-Y-Z被转换为相平面(14)的二维坐标U-V，再通过坐标映射转化到M-N坐标系，以内窥图像中心(13)为圆心截取宽度为h像素的圆环图像(15)，通过坐标映射转化得到的展开图像(16)，展开时出现的空余像素点采用双线性差值进行填充，得到水平方向校正结果(17)，坐标映射关系如公式(1)；

其中，U_A’，V_A’为相平面中最左侧A’点的坐标，u，v为某像素在相平面(14)的坐标位置，m，n为其在展开图像中的坐标位置，u_c，v_c为相平面(14)的图像中心位置的坐标。