[发明专利]汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置及方法

权利要求书

1.汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置，它包括：

专用夹具，用于将被测涡轮壳工件(101)装夹于运动工作台上；

运动工作台，用于将装夹后的被测涡轮壳工件(101)传送至第一检测工位和第二检测工位；

组合光源系统，用于对被测涡轮壳工件(101)表面进行准确的光照补偿；

工业摄像机，用于采集被测涡轮壳工件(101)表面缺陷图像；

主控系统(113)，用于控制运动工作台、组合光源系统及工业摄像机的协调工作，并对工业摄像机采集的表面缺陷图像进行处理和缺陷检测；

显示器(114)，用于实时输出被测涡轮壳工件(101)在第一检测工位和第二检测工位上的表面缺陷图像及其检测结果；

所述组合光源系统包括低角度光源(104)、高角度光源(105)和面光源(205)，低角度光源(104)以暗域照明方式对被测涡轮壳工件(101)打光，高角度光源(105)以明域照明方式对被测涡轮壳工件(101)打光，面光源(205)以明域照明方式对被测涡轮壳工件(101)打光；其中低角度光源打光采用光源与被测平面等高的低角度照明方式；

点亮高角度光源(105)，以明域照明方式为被测涡轮壳工件(101)打光，由主控系统(113)调用第一检测模块进行表面磕碰、疏松、塌边及渣孔类缺陷检测；

点亮低角度光源(104)，采用暗域照明方式为被测涡轮壳工件(101)打光，由主控系统(113)调用第二检测模块进行工件表面划痕、磨痕及裂纹类缺陷检测；

点亮面光源(205)，采用明域照明方式为被测涡轮壳工件(101)打光，由主控系统(113)调用第三检测模块进行涡轮曲线孔的表面缺陷检测；

主控系统包括：

第一检测模块，用于检测被测涡轮壳工件(101)出气法兰面和中间壳端面的表面磕碰、疏松、塌边及渣孔类缺陷；所述第一检测模块包括以下检测步骤：

步骤一，对第一工业摄像机(106)采集的图像进行灰度化和双边滤波处理，再采用最大类间方差法对处理后的图像进行图像分割并遍历轮廓，根据轮廓的周长/面积比判断轮廓是否符合圆特征，保留圆轮廓并采用最小二乘法拟合出圆心；

步骤二，初始化圆环形区域的直径参数，并结合拟合出的圆心，分别确定出气法兰面和中间壳端面的感兴趣区域；

步骤三，在感兴趣区域内对图像进行陷波滤波和图像分割，再通过二叉树线性滤波器识别出磕碰、疏松、塌边及渣孔类缺陷；

第二检测模块，用于检测被测涡轮壳工件(101)出气法兰面和中间壳端面的表面划痕、磨痕及裂纹类缺陷；所述第二检测模块包括以下检测步骤：

步骤一，采用与第一检测模块相同的感兴趣区域，在感兴趣区域内对第一工业摄像机(106)采集的原始图像进行Gabor滤波；

步骤二，将Gabor滤波图像与原始图像进行差分滤波，再对差分滤波图像进行形态学处理，最后使用二叉树线性滤波器识别出划痕、磨痕及裂纹类缺陷；

第三检测模块，用于检测被测涡轮壳工件(101)涡轮曲线孔的表面缺陷；所述第三检测模块包括以下检测步骤：

步骤一，对第二工业摄像机(201)采集的图像进行线性灰度化及形态学滤波处理，初始化涡轮曲线面特征参数，根据特征参数提取感兴趣区域；

步骤二，对感兴趣区域内图像使用最大类间方差法进行图像分割，根据面积及边界灰度比综合特征检测孔表面缺陷。