[发明专利]轴类零件表面缺陷视觉检测方法及装置

权利要求书

1.一种轴类零件表面缺陷视觉检测方法，其特征在于，所述方法包括：

采集待检测轴类零件的表面图像；

基于分段定位模型分段截取所采集的表面图像，得到多段待检测表面图像，所述分段定位模型是对标准轴类零件的轮廓采样点进行分析得到的，所述分段定位模型包括的不同表面图像分段的分段依据为：所述轴类零件表面不同位置对表面缺陷检测的不同精度需求，所述标准轴类零件与所述待检测轴类零件为相同型号的轴类零件；

通过边缘提取算法分别对多段待检测表面图像进行缺陷检测，获得缺陷轮廓的坐标；

基于弧面投影复原算法和所述缺陷轮廓的坐标获得缺陷的实际尺寸及其所处位置；

所述方法还包括：

对所述标准轴类零件的径向轮廓进行离散采样，获得系列采样点，作为所述标准轴类零件的轮廓采样点；

基于旋转变换建立不同转角的轮廓采样点与大景深像平面的动态映射关系；

按照成像清晰且满足精度要求的约束条件对所述轮廓采样点进行筛选，获得边界采样点；

从所述边界采样点中找到左右边界点对应的向径的方向角，作为最佳边界角；

计算所述最佳边界角之差作为下一次采集图像前凸轮的转角；

更新采样点旋转后的坐标；

重复上述步骤，直至确定采集整个表面图像所需的所有转角及其对应的定位点坐标，形成分段定位模型；

其中，基于弧面投影复原算法和所述缺陷轮廓的坐标获得缺陷的实际尺寸及其所处位置，包括：

搜索缺陷边缘像素的X坐标所覆盖的定位网格，用对应的弧长C_i替代缺陷轮廓中的X方向投影DX_i，作为所述缺陷的实际尺寸；

对缺陷没有完全覆盖的边界网格，通过线性比例换算其弧长，得到所述缺陷所处位置（TX_i、TY_i），复原计算方法下式：

TX_i=C₁+C₂+…+C_i-1 +C₀×X₀/DX₀+ C_n×X_n/DX_n

TY_i=Y₀+Y₁+…+Y_n。

2.根据权利要求1所述的轴类零件表面缺陷视觉检测方法，其特征在于，对标准轴类零件的径向轮廓进行离散采样，获得系列采样点包括：

对所述标准轴类零件的径向截面轮廓曲线L，进行角度步长为δ的矢量采样，获得系列径向采样点P_i，i=1,2,…,m，并设点P_i的向径为ρ_i；

由数据拟合算法求得所述采样点P_i的曲率半径r_i，根据所述曲率半径和余弦定理确定相邻采样点P_i和P_i+1间的弦长S_i、弧长C_i：

S_i=ρ_i+1²+ ρ_i²-2×ρ_i+1ρ_i Cosδ

C_i=2πr_iarc sin(S_i/2r_i )/360 。