[发明专利]一种基于机器视觉的陶瓷阀芯表面缺陷检测方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的陶瓷阀芯表面缺陷检测方法，对不同型号的陶瓷阀芯分别建立模板及掩模板；根据待检测陶瓷阀芯的待检测面图像分别与对应型号的抛光面模板、非抛光面模板进行模板形状匹配；确定待检测面图像的表面、位置和方向，然后将待检测面图像与选定的模板及掩模板配准；对待检测陶瓷阀芯的待检测面图像进行Blob检测；对待检测面图像进行裂纹检测。本发明基于机器视觉的陶瓷阀芯表面缺陷检测方法可自动检测出待检测陶瓷阀芯的表面缺陷，检测稳定性高、检测成本低且检测速度快，检出率可达到95％，另外，检出及识别各类缺陷的总时间小于0.3秒，可广泛应用于陶瓷阀芯表面缺陷检测领域中。

技术领域

本发明属于陶瓷阀芯检测领域，具体涉及一种基于机器视觉的陶瓷阀芯表面缺陷检测方法。

背景技术

陶瓷阀芯是水龙头的核心部件，直接影响其密封性能和使用寿命。当陶瓷阀芯工作面抛光不均匀，或者存在裂纹与破损时，水龙头就会产生漏水现象。因此，在水龙头的装配前，需要对陶瓷阀芯进行严格的外观检测。目前绝大多数的水龙头制造企业都采用人工检测的方式对陶瓷阀芯进行外观检测。这不仅增加了人工成本和管理成本，而且由于人眼检测的疲劳性和不稳定性，无法保证陶瓷阀芯检测的准确率和效率。并且随着生产规模的扩大与生产线运行速度的提升，人工检测在效率上无法满足现代大工业生产的要求。

发明内容

本发明的目的就是要针对传统加工方法的不足，提供基于机器视觉的陶瓷阀芯表面缺陷检测方法，提高了检测效率及准确率。

为实现上述目的，本发明所设计的基于机器视觉的陶瓷阀芯表面缺陷检测方法，包括如下步骤：

A、对不同型号的陶瓷阀芯分别建立模板及掩模板，其中：每种型号的模板及掩模板包括抛光面模板及抛光面掩模板、非抛光面模板及非抛光面掩模板；

B、根据待检测陶瓷阀芯的待检测面图像分别与对应型号的抛光面模板、非抛光面模板进行模板形状匹配；若待检测面图像与抛光面模板和非抛光面模板均不匹配，则判断该待检测陶瓷阀芯不合格；若待检测面图像至少与抛光面模板、非抛光面模板中的一个匹配成功，则进行步骤C；

C、根据步骤B中的匹配结果，确定待检测面图像的表面、位置和方向，然后将待检测面图像与步骤B中选定的模板及掩模板配准；配准后进行步骤D；

D、对待检测陶瓷阀芯的待检测面图像进行Blob检测；若Blob检测不合格，则判断该待检测陶瓷阀芯不合格；若Blob检测合格，则进行步骤E；

E、对待检测面图像进行裂纹检测；若裂纹检测不合格，则判断该待检测陶瓷阀芯不合格，检测完毕；若裂纹检测合格，则收集，检测完毕。

进一步地，所述步骤A根据不同型号合格的陶瓷阀芯建立模板及掩模板具体过程如下：

a1、对每种型号陶瓷阀芯的两个检测面图像分别进行阈值分割，得到剔除杂质背景的目标灰度图像，经最小外接矩形截取感兴趣区域作为模板；

a2、将步骤a1中的两个模板分别提取边缘特征，作为模板形状特征进行保存；

a3、再对步骤a2中的两个模板进行阈值分割，根据不同区域的灰度特征，将每个模板分割成N个不同的连通区域，且每个连通区域内的灰度一致，得到个数与连通区域个数相同的掩模板。

进一步地，所述步骤B中根据待检测陶瓷阀芯的待检测面图像分别与对应型号的抛光面模板、非抛光面模板进行模板形状匹配的具体过程如下：

b1、将待检测面图像用最小外接矩形截取待检测感兴趣区域图像；