[发明专利]一种金属表面磨削质量检测方法

说明书

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种金属表面磨削质量检测方法，该方法采集磨削加工完成后的金属加工面的表面图像，识别出准烧伤像素点；获取准烧伤区域及其最小外接矩形，进而得到空间特征向量；提供提取表面图像的边缘获取边缘特征向量；基于空间特征向量、边缘特征向量以及准烧伤区域的数量获取灰度图像的线条显著度；基于灰度情况获取目标区域的烧伤指数；筛选出候选区域，基于候选区域的数量和烧伤指数以及线条显著度获取金属加工面的烧伤程度，进而评估金属加工面的磨削质量。本发明通过全方面的评估，利用图像实现了磨削烧伤的无损检测，并且适用于所有金属，适应性强。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种金属表面磨削质量检测方法。

背景技术

在对金属的表面进行磨削加工时会产生大量热量，而加工面的散热面积小，热量来不及向工件深处传递而聚集在工件表面层里形成局部高温，引起加工面金相组织的变化，出现金相组织变化层，即回火层，出现磨削烧伤。磨削造成的烧伤会使产品性能和寿命大幅下降，极有可能导致质量问题，所以需要及时对磨削加工的金属表面进行质量检测。

目前对于磨削烧伤的检测方法主要为酸洗法和磁弾法。酸洗法需要对工件表面使用酸液浸蚀，是一种破坏性检查，只能进行抽检，检测效率较低；磁弹法主要利用电感线圈形成的磁场对金属产生的效应进行分析，对检测过程中需要达到的要求较高且检测的金属需磁性较强，但较多合金无法满足这一要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种金属表面磨削质量检测方法，能够准确便捷地对磨削烧伤情况进行无损检测，且适用于所有金属。所采用的技术方案具体如下：

本发明一个实施例提供了一种金属表面磨削质量检测方法，该方法包括以下步骤：

采集磨削加工完成后的金属加工面的表面图像，通过对所述表面图像的灰度图像进行阈值分割识别出准烧伤像素点；

通过对准烧伤像素点进行连通域分析获取至少两个准烧伤区域，获取每个准烧伤区域的最小外接矩形，基于所述最小外接矩形获取对应准烧伤区域的空间特征向量；提取所述表面图像的边缘，利用傅里叶描述子获取边缘特征向量；

以任意一个准烧伤区域作为目标区域，基于目标区域与其他准烧伤区域的空间特征向量的相关性、边缘特征向量的差异性以及准烧伤区域的数量获取所述灰度图像的线条显著度；

获取目标区域内每个像素点在邻域区域内的灰度差异、目标区域的第一灰度均值、非准烧伤像素点的第二灰度均值，基于第一灰度均值和第二灰度均值的差异以及所述灰度差异获取对应目标区域的烧伤指数；

基于所述烧伤指数在所有准烧伤区域内筛选出候选区域，基于候选区域的数量和烧伤指数以及所述线条显著度获取金属加工面的烧伤程度，基于所述烧伤程度评估金属加工面的磨削质量。

优选的，所述准烧伤像素点的识别过程为：

对所述表面图像进行预处理，所述预处理包括滤波去噪和直方图均衡化，对预处理后的表面图像进行灰度化得到所述灰度图像，获取灰度图像的分割阈值，并筛选出灰度值小于所述分割阈值的像素点作为所述准烧伤像素点。

优选的，所述空间特征向量的获取方法为：

对于每个准烧伤区域，获取准烧伤区域的像素点数量作为第一数值，获取准烧伤区域对应的最小外接矩形的宽和高以及面积，以该面积作为第二数值，计算所述第一数值和所述第二数值的比值；对所述准烧伤区域形进行主成分分析获取主成分方向，由所述比值、宽、高、以及主成分方向组成所述空间特征向量。

优选的，所述边缘特征向量的获取方法为：

通过边缘检测提取所述灰度图像中每个准烧伤区域的边缘，利用傅里叶描述子将准烧伤区域的边缘转换为向量，在转换后向量中选取前预设数量的元素组成对应准烧伤区域的所述边缘特征向量。