[发明专利]一种基于机器视觉的金刚线表面金刚砂颗粒质量检测方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的金刚线表面金刚砂颗粒质量检测方法，包括使用CCD工业相机采集待测金刚线的表面图像；对采集的表面图像使用ROI裁剪、图像滤波等方法进行预处理；对预处理后的表面图像使用连通域检测、圆度检测、区域面积检测等方法提取表面图像中金刚砂颗粒区域并分团聚与正常两类并进行区域类型判断与数量统计；对提取的表面图像信息进行三维重建，获得金刚线表面立体图像；对获取的金刚线表面金刚砂颗粒信息与立体图像进行数据存储以及前端界面显示。本发明能够检测金刚线表面金刚砂颗粒数量与团聚情况以及三维复原金刚线表面金刚砂颗粒分布情况，进而检测金刚线表面质量，实现了金刚线生产中表面质量的自动检测与数据存档。

技术领域

本发明涉及金刚线表面质量检测技术领域，具体为一种基于机器视觉的金刚线表面金刚砂颗粒质量检测方法。

背景技术

金刚线广泛使用于太阳能硅片、半导体、LED、宝石、光学玻璃等贵重材料的切割，具有切割效率高、精度高的显著优点，与传统切割砂线相比，金刚线具有耐磨、寿命长、环保等特点，有广阔的市场前景。在切割中，金刚线表面质量的好坏直接影响切割的效率和质量，金刚线的质量主要取决于附着于表面的金刚砂颗粒的数量、大小、团聚情况以及空间分布情况

目前国内外现有的金刚线表面质量检测方法主要有人工观察法与基于机器视觉的方法。其中人工观察法需要使用显微镜人工取样观察与计算，效率较低且成本较高，而已有的基于机器视觉的方法主要是识别金刚砂颗粒数量，功能较单一，无法获取金刚线表面金刚砂颗粒的团聚情况与空间分布情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的金刚线表面金刚砂颗粒质量检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于机器视觉的金刚线表面金刚砂颗粒质量检测方法，包括如下步骤：

S101.金刚线表面图像采集；

S102.表面图像预处理；

S103.表面图像中金刚砂颗粒团聚区域提取与数量统计；

S104.表面图像中金刚砂颗粒正常区域提取与数量统计；

S105.表面图像三维重建；

S106.金刚线表面质量数据保存与显示。

进一步而言，所述步骤S101金刚线表面图像采集使用CCD工业相机，CCD工业相机采集图像的分辨率为656*488像素，96dpi，位深度为8。通过测试对比市面上常见的几种CCD工业相机，确定使用此参数相机时可以满足后续图像处理需求，且成本较低。

进一步而言，所述步骤S102对S101中通过CCD工业相机采集到的金刚线表面图像进行预处理，包括以下步骤：

S1021.采用先验金刚砂颗粒灰度值区间对原始图像进行二值化；

S1022.使用矩形结构元素对图像进行膨胀运算；

S1023.对图像中膨胀出的目标区域进行ROI裁剪；

S1024.对图像进行对比度增强处理。

进一步而言，所述步骤S103对金刚线表面图像进行预处理后需要进行图像中金刚砂颗粒团聚区域提取与数量统计，包括以下步骤：

S1031.使用矩形结构元素对图像进行均值滤波；

S1032.使用灰度阈值对图像进行动态阈值分割；

S1033.使用圆形结构元素对图像进行区域腐蚀运算两次；

S1034.将图像基于连通域进行区域划分；