CN106442539A - 利用图像信息测量工件表面缺陷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用图像信息测量工件表面缺陷的方法，包括：步骤一、该工件为平板形工件，利用激光扫描仪扫描工件的第一表面图像，再利用照相机拍摄工件的第二表面图像，并且在拍摄第二表面图像时，使照相机的焦距位于经过工件中心且垂直于工件表面的垂线上，将光源设置于工件的正前方，使光源位于该垂线上；步骤二、将第二表面图像转成灰度图像，并将第一表面图像和灰度图像重叠对齐，以确定灰度图像中所有像素点的坐标和灰度值；步骤三、识别出灰度图像中的背景区域和缺陷区域，在计算机中测量缺陷区域的尺寸，利用灰度图像与工件之间的比例关系，计算出工件上的缺陷的实际尺寸。本发明对缺陷的测量精度高，且便于后续数据处理和分析。

Description

利用图像信息测量工件表面缺陷的方法
技术领域
本发明涉及一种利用图像信息测量工件表面缺陷的方法。
背景技术
工件的表面状态是一项重要的指标，可以用来衡量工件的状况是否满足实际使用的需要，工件的材料是否合格等等。目前在对工件进行缺陷分析时，只能是在实际的工件上量取缺陷的尺寸。一方面这种测量方式准确度不够，所测量的缺陷尺寸精度达不到要求，另一方面，不方便进行后续的数据处理或分析。
发明内容
本发明设计开发了一种精度高，且方便后续数据处理和分析的利用图像信息测量工件表面缺陷的方法。
本发明提供的技术方案为：
一种利用图像信息测量工件表面缺陷的方法，包括：
步骤一、该工件为平板形工件，利用激光扫描仪扫描工件的第一表面图像，再利用照相机拍摄工件的第二表面图像，并且在拍摄第二表面图像时，使照相机的焦距位于经过工件中心且垂直于工件表面的垂线上，将光源设置于工件的正前方，使光源位于该垂线上，拍摄时，不开启照相机闪光灯，使用光源照明；
步骤二、将第二表面图像转成灰度图像，并将第一表面图像和灰度图像重叠对齐，以确定灰度图像中所有像素点的坐标和灰度值；
步骤三、对灰度图像进行边缘检测，从而识别出灰度图像中的背景区域和缺陷区域，将缺陷区域标记出来，在计算机中测量缺陷区域的尺寸，利用灰度图像与工件之间的比例关系，计算出工件上的缺陷的实际尺寸。
优选的是，所述的利用图像信息测量工件表面缺陷的方法中，所述步骤二中，利用灰度图像的外轮廓的边长与工件的实际边长计算出灰度图像与工件之间的比例关系。
优选的是，所述的利用图像信息测量工件表面缺陷的方法中，所述步骤三中，还在计算机中标记出缺陷区域的中心位置，并给出缺陷区域的中心位置的坐标。
优选的是，所述的利用图像信息测量工件表面缺陷的方法中，所述步骤三中，还在计算机中标记出缺陷区域的灰度最大的像素点，并给出灰度最大的像素点的坐标。
优选的是，所述的利用图像信息测量工件表面缺陷的方法中，所述光源为发出白光的光源。
本发明所述的利用图像信息测量工件表面缺陷的方法对缺陷的测量精度高，且便于后续数据处理和分析。
附图说明
图1为工件的灰度图像的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供一种利用图像信息测量工件表面缺陷的方法，包括：
步骤一、该工件为平板形工件，利用激光扫描仪扫描工件的第一表面图像，再利用照相机拍摄工件的第二表面图像，并且在拍摄第二表面图像时，使照相机的焦距位于经过工件中心且垂直于工件表面的垂线上，将光源设置于工件的正前方，使光源位于该垂线上，拍摄时，不开启照相机闪光灯，使用光源照明；
步骤二、将第二表面图像转成灰度图像，并将第一表面图像和灰度图像重叠对齐，以确定灰度图像中所有像素点的坐标和灰度值；
步骤三、对灰度图像进行边缘检测，从而识别出灰度图像中的背景区域1和缺陷区域2，将缺陷区域2标记出来，在计算机中测量缺陷区域的尺寸，利用灰度图像与工件之间的比例关系，计算出工件上的缺陷的实际尺寸。
本发明中，先利用激光扫描仪扫描工件的第一表面图像，再得到第二表面图像，当将灰度图像与第一表面图像重叠对齐，就可以准确判断出灰度图像中的各像素点的坐标。
照相机的焦距位于经过工件中心且垂直工件表面的垂线上，光源也设置在该垂线上，拍摄时，不开启照相机闪光灯，而使用光源照明，这样可以最大限度的排除其他光线的干扰，工件表面的缺陷在单一光源的照射下，其在灰度图像中会非常清晰地显示出来，进而可以被准确地识别出来，最终获得精确的测量结果。
此外，在计算机中对灰度图像进行处理，根据像素点的灰度来判断出缺陷区域，测量缺陷区域的尺寸，并且再根据灰度图像和工件之间的比例关系(这个可以根据照相机所设定的参数确定)，就可以计算出工件上的缺陷的实际尺寸。由于灰度图像已存储在计算机中，灰度图像、缺陷区域以及缺陷的实际尺寸可以为后续的数据处理和分析提供重要的参考和依据。
优选的是，所述的利用图像信息测量工件表面缺陷的方法中，所述步骤二中，利用灰度图像的外轮廓的边长与工件的实际边长计算出灰度图像与工件之间的比例关系。
优选的是，为了方便后续的数据处理和分析，所述的利用图像信息测量工件表面缺陷的方法中，所述步骤三中，还在计算机中标记出缺陷区域的中心位置，并给出缺陷区域的中心位置的坐标。缺陷区域如果是不规则形状，则中心位置可以是一个大致估计出的位置。
优选的是，为了方便后续的数据处理和分析，所述的利用图像信息测量工件表面缺陷的方法中，所述步骤三中，还在计算机中标记出缺陷区域的灰度最大的像素点，并给出灰度最大的像素点的坐标。
优选的是，所述的利用图像信息测量工件表面缺陷的方法中，所述光源为发出白光的光源。白光可以最大限度地呈现出缺陷区域和背景区域之间的差别，进而提高对缺陷区域的识别精度。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.一种利用图像信息测量工件表面缺陷的方法，其特征在于，包括：
步骤一、该工件为平板形工件，利用激光扫描仪扫描工件的第一表面图像，再利用照相机拍摄工件的第二表面图像，并且在拍摄第二表面图像时，使照相机的焦距位于经过工件中心且垂直于工件表面的垂线上，将光源设置于工件的正前方，使光源位于该垂线上，拍摄时，不开启照相机闪光灯，使用光源照明；
步骤二、将第二表面图像转成灰度图像，并将第一表面图像和灰度图像重叠对齐，以确定灰度图像中所有像素点的坐标和灰度值；
步骤三、对灰度图像进行边缘检测，从而识别出灰度图像中的背景区域和缺陷区域，将缺陷区域标记出来，在计算机中测量缺陷区域的尺寸，利用灰度图像与工件之间的比例关系，计算出工件上的缺陷的实际尺寸。
2.如权利要求1所述的利用图像信息测量工件表面缺陷的方法，其特征在于，所述步骤二中，利用灰度图像的外轮廓的边长与工件的实际边长计算出灰度图像与工件之间的比例关系。
3.如权利要求2所述的利用图像信息测量工件表面缺陷的方法，其特征在于，所述步骤三中，还在计算机中标记出缺陷区域的中心位置，并给出缺陷区域的中心位置的坐标。
4.如权利要求3所述的利用图像信息测量工件表面缺陷的方法，其特征在于，所述步骤三中，还在计算机中标记出缺陷区域的灰度最大的像素点，并给出灰度最大的像素点的坐标。
5.如权利要求1至4中任一项所述的利用图像信息测量工件表面缺陷的方法，其特征在于，所述光源为发出白光的光源。
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