[发明专利]一种精加工金属表面缺陷的图像检测方法与系统

说明书

本发明提供了一种精加工金属表面缺陷的图像检测方法，包括：S1.采用3D线激光传感器和运动装置采集金属表面数据；S2.基于金属表面数据，通过直方图统计获取金属表面的参考高度；S3.计算每一条激光线与参考高度的差值，并基于该差值来调整每一条激光线的高度；S4.进行数据线性插值补全和数据齐整化校正得到灰度图像；S5.对灰度图像进行数据降噪滤波；S6.对灰度图像进行缺陷检测得到金属表面的缺陷的深浅数据，并基于运动装置的位置数据进行缺陷定位得到缺陷的绝对位置；S7.对灰度图像进行全局图和/或局部图和/或全局三维图展示。本发明对于拍摄环境的要求较低，可以反映金属表面的深浅数据，清晰展示缺陷的边缘细节。

技术领域

本发明涉及金属表面缺陷检测技术领域，尤其是涉及一种精加工金属表面缺陷的图像检测方法与系统。

背景技术

金属表面缺陷检测的一般方法是:1、利用相机对金属表面进行拍照采集图片；2、对图片进行预处理(去噪，图像增强等)；3、通过算法(传统算法或深度学习算法)对图片中的缺陷进行检测和识别。更进一步的方法是：1、将相机依附在一套运动装置上，运动装置能够保证相机拍摄所有的金属表面；2、通过相机获得图片后进行缺陷检测，将缺陷进行分类和定位。

但上述方法存在以下问题：

1、传统相机对拍摄环境有较高的要求，需要较好的光照和合适的角度，不然都会对缺陷的识别准确率造成较大影响。

2、缺陷的定位局限在本张图片中，也就是只能定位出缺陷在图片的哪个位置。但是往往我们需要明确缺陷在整个金属表的位置，方便操作人员快速查看缺陷并进行相关操作。

3、传统相机由于像素等问题，只能得到缺陷的平面属性，比如缺陷的长度和宽度，无法得到缺陷的另一个重要属性就是缺陷的深度。

4、传统相机的精度往往较差，很容易受到外部干扰导致缺陷的边缘细节无法清晰展示。

5、传统的缺陷检测系统只专注于缺陷的检测和定位，未对整个采集表面(包括缺陷)进行三维全貌的展示。

发明内容

本发明提供一种精加工金属表面缺陷的图像检测方法与系统，以解决上述问题。

本发明实施例的一方面公开了一种精加工金属表面缺陷的图像检测方法，包括：

步骤S1.采用3D线激光传感器和运动装置对金属表面进行激光扫描检测，采集金属表面数据；

步骤S2.基于所述金属表面数据，通过直方图统计获取金属表面的参考高度；

步骤S3.计算每一条激光线与所述参考高度的差值，并基于该差值来调整每一条激光线的高度；

步骤S4.基于调整后的每一条激光线，进行数据线性插值补全和数据齐整化校正，得到灰度图像；

步骤S5.对所述灰度图像进行数据降噪滤波；

步骤S6.对数据降噪滤波后的所述灰度图像进行缺陷检测，得到金属表面的缺陷的深浅数据，并基于所述运动装置的位置数据，进行缺陷定位，得到缺陷的绝对位置；

步骤S7.对所述灰度图像进行全局图和/或局部图和/或全局三维图展示。

在一些实施例中，通过位置传感器，在3D线激光传感器每次进行激光扫描检测时，采集每次激光扫描检测时的位置数据，基于所述位置数据进行缺陷定位，得到缺陷基于金属表面的绝对位置。

在一些实施例中，步骤S2中，通过金属表面的边缘作为有效表面的分界线，剔除有效表面外的数据，只显示有效表面内的数据。

在一些实施例中，步骤S3中，在调整每一条激光线的高度后，对每一条激光线进行直线拟合，并求出拟合直线与金属表面的倾斜角度，当倾斜角度超过阈值，对激光线进行矫平纠正。