[发明专利]一种基于成像仿真的表面粗糙度检测方法及计算设备

权利要求书

1.一种表面粗糙度检测方法，适于检测待测工件的表面粗糙度，所述方法在计算设备中执行，所述方法包括：

获取待测工件的表面图像，所述表面图像由图像采集装置采集，所述图像采集装置包括光源和相机，所述光源适于对待测工件的表面进行打光，所述相机适于采集待测工件的表面图像；

计算所述表面图像的特征指标值，所述特征指标包括单位有效面积，所述单位有效面积为所述表面图像中所有像素的像素值之和与像素值大于等于阈值的像素的数量的比值，所述像素值为像素的R、G、B值的加权和，R、G、B值的权重根据所述光源的颜色来确定；

根据预先确定的特征指标值与表面粗糙度的对应关系，确定所述待测工件的表面粗糙度。

2.如权利要求1所述的方法，其中，当采集所述表面图像时的光源为红光时，所述像素值为像素的R值。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述特征指标值与表面粗糙度的对应关系按照以下步骤确定：

生成表面粗糙度各不相同的多个一维粗糙表面模型；

建立波动光学成像有限元模型，所述有限元模型包括入射波参数和反射面材料光学属性，所述光学属性根据待测工件的材质来确定；

根据所述多个一维粗糙表面模型和所述波动光学成像有限元模型，仿真所述多个一维粗糙表面对所述入射波的散射情况，以分别确定各表面粗糙度所对应的空间能量分布图；

分别计算各空间能量分布图的特征指标值，以确定表面粗糙度与特征指标值的对应关系。

4.如权利要求3所述的方法，在所述确定表面粗糙度与特征指标值的对应关系的步骤之后，还包括：

根据表面粗糙度与特征指标值的对应关系，确定表面粗糙度与特征指标值的拟合函数；

相应地，所述根据预先确定的特征指标值与表面粗糙度的对应关系，确定所述待测工件的表面粗糙度的步骤，包括：

将所述表面图像的特征指标值代入所述拟合函数，以计算出所述待测工件的表面粗糙度。

5.如权利要求3所述的方法，其中，所述光学属性包括相对介电常数、相对磁导率、电导率、复折射率。

6.如权利要求3所述的方法，其中，所述入射波参数包括入射波的波长、功率、类型，所述波长位于380nm-740nm范围内，所述类型包括平面波、柱面波、球面波。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述入射波的波长根据采集所述表面图像时的光源的颜色来确定。

8.如权利要求3所述的方法，其中，所述有限元模型的最大网格尺寸小于等于入射波波长的六分之一。

9.一种计算设备，包括：

至少一个处理器；和

存储有程序指令的存储器；

当所述程序指令被所述处理器读取并执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。

10.一种存储有程序指令的可读存储介质，当所述程序指令被计算设备读取并执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。