[发明专利]一种基于内窥镜成像的铸件内表面气孔缺陷检测方法

权利要求书

1.一种基于内窥镜成像的铸件内表面气孔缺陷检测方法，该方法用于对工业内窥镜拍摄到的铸件内表面图像进行处理，以检测出铸件内表面的缺陷，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对铸件内表面图像进行滤波处理，得到预处理图像T；

S2：设置多个二值化阈值Th₁～Th_N，其中，N为二值化阈值的个数并且为大于1的整数；

S3：分别根据二值化阈值Th₁～Th_N对预处理图像T进行二值化处理，得到二值化图像T₁～T_N；

S4：分别提取二值化图像T₁～T_N的连通域；

S5：分别计算二值化图像T₁～T_N中每一连通域的质心以及至少一个与连通域有关的参数；

S6：设置多个气孔缺陷检测参数，以对二值化图像T₁～T_N中的每个连通域进行筛选，剔除不符合条件的连通域；

S7：依次对二值化图像T₁～T_N中剩余的连通域计算两两质心之间的距离，并根据一预设质心距离s1对连通域进行聚类；

S8：对聚类后的每一类进行筛选，剔除连通域的个数小于一预设连通域个数s2的类；

S9：计算剩余的每一类的圆心位置以及面积；

S10：分别将每一类的面积与一预设面积阈值范围s3进行比较，剔除超出预设面积阈值范围s3的类；

S11：对于剩余的每一类，分别计算类中所有像素的灰度平均值以及环形邻域中所有像素的灰度平均值并计算和之差的绝对值比较与一预设环形邻域灰度差值s4的大小，如果则将该类剔除，反之保留该类；

S12：统计所有剩余的类，这些类的集合即为铸件内表面的缺陷的集合。

2.根据权利要求1所述的基于内窥镜成像的铸件内表面气孔缺陷检测方法，其特征在于，步骤S2中，多个二值化阈值Th₁～Th_N由一二值化阈值范围和一二值化阈值间步长确定。

3.根据权利要求2所述的基于内窥镜成像的铸件内表面气孔缺陷检测方法，其特征在于，二值化阈值范围为[40,160]，二值化阈值间步长为5。

4.根据权利要求1所述的基于内窥镜成像的铸件内表面气孔缺陷检测方法，其特征在于，步骤S4中，利用Suzuki提出的通过检测每一幅二值图像的边界的方式分别提取出二值化图像T₁～T_N的连通域。

5.根据权利要求1所述的基于内窥镜成像的铸件内表面气孔缺陷检测方法，其特征在于，步骤S5中，与连通域有关的参数为连通域的面积、圆形度、离心率和凸度。

6.根据权利要求5所述的基于内窥镜成像的铸件内表面气孔缺陷检测方法，其特征在于，多个气孔缺陷检测参数分别如下：

(1)缺陷部位颜色的选择开关；

(2)缺陷部位的颜色；

(3)缺陷部位面积的选择开关；

(4)缺陷部位面积的下限；

(5)缺陷部位面积的上限；

(6)缺陷部位圆形度的选择开关；

(7)缺陷部位圆形度的下限；

(8)缺陷部位圆形度的上限；

(9)缺陷部位离心率的选择开关；

(10)缺陷部位离心率的下限；

(11)缺陷部位离心率的上限；

(12)缺陷部位凸度的选择开关；

(13)缺陷部位凸度的下限；

(14)缺陷部位凸度的上限。

7.根据权利要求1所述的基于内窥镜成像的铸件内表面气孔缺陷检测方法，其特征在于，步骤S7中进行聚类的规则如下：如果一连通域X1与已有的任一类中任一连通域X2的质心之间的距离大于连通域X1、连通域X2二者的半径之和并且大于所述预设质心距离s1，则将该连通域X1划分为新的类。