[发明专利]金属工件环形表面刀纹检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种金属工件环形表面刀纹检测方法及装置，方法包括：将金属工件环形表面的图像转换为矩形图像；沿矩形图像的长度方向将矩形图像平均分割为多个矩形区域；分别对每一矩形区域对灰度求取沿纵向的一阶导数，并选取出极大值取值满足预设条件的极大值点；对各矩形区域选取出的极大值点的特征数据进行统计分析，进行刀纹特征判断。本发明金属工件环形表面刀纹检测方法及装置，通过对金属工件的环形表面图像对灰度求取一阶导数，根据灰度变化找出疑似刀纹点，进一步通过对工件环形表面选取出的疑似刀纹点进行统计分析，判断刀纹特征，与现有方法相比对工件环形表面刀纹检测更有效。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种金属工件环形表面刀纹检测方法及装置。

背景技术

对于金属工件的冲压加工表面，由于其表面特征比较复杂，使得基于机器视觉的方法检测其表面缺陷比较困难，而对金属工件的环形表面存在的环形刀纹检测是诸多检测内容中最为困难的一项。

现有技术中，对金属工件环形表面刀纹的检测方法是，对拍摄的金属工件环形表面的图像，计算工件表面的灰度平均值和灰度方差值，由于刀纹通常直接表现为黑白相间，灰度方差值很大，基于此通过设定针对灰度方差的阈值，来检测刀纹。然而该方法由于识别特征少，对于轻微刀纹或者分段刀纹不能有效的检测出。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属工件环形表面刀纹检测方法及装置，对工件环形表面刀纹检测更有效。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种金属工件环形表面刀纹检测方法，包括：

将金属工件环形表面的图像转换为矩形图像；

沿所述矩形图像的长度方向将所述矩形图像平均分割为多个矩形区域；

分别对每一所述矩形区域对灰度求取沿纵向的一阶导数，并选取出极大值取值满足预设条件的极大值点；

对各所述矩形区域选取出的极大值点的特征数据进行统计分析，进行刀纹特征判断。

可选地，所述将金属工件环形表面的图像转换为矩形图像包括：

在图像中拟合出环形表面对应的椭圆，以椭圆的中心点为原点建立极坐标系；

在环形表面图像中选取若干点，确定各点的坐标，在所述矩形图像所在坐标系中找到各点的对应点；

基于在所述矩形图像所在坐标系中各对应点的坐标，利用插值算法得到在所述矩形图像所在坐标系中与环形表面图像中各像素点对应点的坐标。

可选地，所述在环形表面图像中选取若干点，确定各点的坐标，在所述矩形图像所在坐标系中找到各点的对应点包括：

在建立的极坐标系中确定环形表面上的点P(i，j)；

根据以下公式得到点P在世界坐标系中的坐标(x，y)：x＝j R-，y＝R-j，其中R表示拟合出椭圆的半径；

分别根据以下公式计算点P对应的半径长度r和角度θ：θ＝arctan(y/x)；

分别根据以下公式计算点P在所述矩形图像中的行数m和列数n：m＝r/delta_r，n＝θ/delta_t，其中，delta_r＝M/R。delta_t＝2π/N,delta_r表示对应半径方向的长度缩放因子，delta_t表示对应圆周方向的角度因子。

可选地，所述预设条件为像素点的一阶导数值大于第二阈值。

可选地，所述对各所述矩形区域选取出的极大值点的特征数据进行统计分析，进行刀纹特征判断包括：

将选取出的极大值点中位于同一像素行的极大值点的数量、平均对比度值存放在同一数组中；