利用圖像信息測量工件表面缺陷的方法與流程
2023-08-06 05:18:51 2
本發明涉及一種利用圖像信息測量工件表面缺陷的方法。
背景技術：
工件的表面狀態是一項重要的指標，可以用來衡量工件的狀況是否滿足實際使用的需要，工件的材料是否合格等等。目前在對工件進行缺陷分析時，只能是在實際的工件上量取缺陷的尺寸。一方面這種測量方式準確度不夠，所測量的缺陷尺寸精度達不到要求，另一方面，不方便進行後續的數據處理或分析。
技術實現要素：
本發明設計開發了一種精度高，且方便後續數據處理和分析的利用圖像信息測量工件表面缺陷的方法。
本發明提供的技術方案為：
一種利用圖像信息測量工件表面缺陷的方法，包括：
步驟一、該工件為平板形工件，利用雷射掃描儀掃描工件的第一表面圖像，再利用照相機拍攝工件的第二表面圖像，並且在拍攝第二表面圖像時，使照相機的焦距位於經過工件中心且垂直於工件表面的垂線上，將光源設置於工件的正前方，使光源位於該垂線上，拍攝時，不開啟照相機閃光燈，使用光源照明；
步驟二、將第二表面圖像轉成灰度圖像，並將第一表面圖像和灰度圖像重疊對齊，以確定灰度圖像中所有像素點的坐標和灰度值；
步驟三、對灰度圖像進行邊緣檢測，從而識別出灰度圖像中的背景區域和缺陷區域，將缺陷區域標記出來，在計算機中測量缺陷區域的尺寸，利用灰度圖像與工件之間的比例關係，計算出工件上的缺陷的實際尺寸。
優選的是，所述的利用圖像信息測量工件表面缺陷的方法中，所述步驟二中，利用灰度圖像的外輪廓的邊長與工件的實際邊長計算出灰度圖像與工件之間的比例關係。
優選的是，所述的利用圖像信息測量工件表面缺陷的方法中，所述步驟三中，還在計算機中標記出缺陷區域的中心位置，並給出缺陷區域的中心位置的坐標。
優選的是，所述的利用圖像信息測量工件表面缺陷的方法中，所述步驟三中，還在計算機中標記出缺陷區域的灰度最大的像素點，並給出灰度最大的像素點的坐標。
優選的是，所述的利用圖像信息測量工件表面缺陷的方法中，所述光源為發出白光的光源。
本發明所述的利用圖像信息測量工件表面缺陷的方法對缺陷的測量精度高，且便於後續數據處理和分析。
附圖說明
圖1為工件的灰度圖像的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
如圖1所示，本發明提供一種利用圖像信息測量工件表面缺陷的方法，包括：
步驟一、該工件為平板形工件，利用雷射掃描儀掃描工件的第一表面圖像，再利用照相機拍攝工件的第二表面圖像，並且在拍攝第二表面圖像時，使照相機的焦距位於經過工件中心且垂直於工件表面的垂線上，將光源設置於工件的正前方，使光源位於該垂線上，拍攝時，不開啟照相機閃光燈，使用光源照明；
步驟二、將第二表面圖像轉成灰度圖像，並將第一表面圖像和灰度圖像重疊對齊，以確定灰度圖像中所有像素點的坐標和灰度值；
步驟三、對灰度圖像進行邊緣檢測，從而識別出灰度圖像中的背景區域1和缺陷區域2，將缺陷區域2標記出來，在計算機中測量缺陷區域的尺寸，利用灰度圖像與工件之間的比例關係，計算出工件上的缺陷的實際尺寸。
本發明中，先利用雷射掃描儀掃描工件的第一表面圖像，再得到第二表面圖像，當將灰度圖像與第一表面圖像重疊對齊，就可以準確判斷出灰度圖像中的各像素點的坐標。
照相機的焦距位於經過工件中心且垂直工件表面的垂線上，光源也設置在該垂線上，拍攝時，不開啟照相機閃光燈，而使用光源照明，這樣可以最大限度的排除其他光線的幹擾，工件表面的缺陷在單一光源的照射下，其在灰度圖像中會非常清晰地顯示出來，進而可以被準確地識別出來，最終獲得精確的測量結果。
此外，在計算機中對灰度圖像進行處理，根據像素點的灰度來判斷出缺陷區域，測量缺陷區域的尺寸，並且再根據灰度圖像和工件之間的比例關係(這個可以根據照相機所設定的參數確定)，就可以計算出工件上的缺陷的實際尺寸。由於灰度圖像已存儲在計算機中，灰度圖像、缺陷區域以及缺陷的實際尺寸可以為後續的數據處理和分析提供重要的參考和依據。
優選的是，所述的利用圖像信息測量工件表面缺陷的方法中，所述步驟二中，利用灰度圖像的外輪廓的邊長與工件的實際邊長計算出灰度圖像與工件之間的比例關係。
優選的是，為了方便後續的數據處理和分析，所述的利用圖像信息測量工件表面缺陷的方法中，所述步驟三中，還在計算機中標記出缺陷區域的中心位置，並給出缺陷區域的中心位置的坐標。缺陷區域如果是不規則形狀，則中心位置可以是一個大致估計出的位置。
優選的是，為了方便後續的數據處理和分析，所述的利用圖像信息測量工件表面缺陷的方法中，所述步驟三中，還在計算機中標記出缺陷區域的灰度最大的像素點，並給出灰度最大的像素點的坐標。
優選的是，所述的利用圖像信息測量工件表面缺陷的方法中，所述光源為發出白光的光源。白光可以最大限度地呈現出缺陷區域和背景區域之間的差別，進而提高對缺陷區域的識別精度。
儘管本發明的實施方案已公開如上，但其並不僅僅限於說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用於各種適合本發明的領域，對於熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念下，本發明並不限於特定的細節和這裡示出與描述的圖例。