缺陷检测方法及装置与流程

    专利查询2025-07-06  8


    本申请涉及零件表面缺陷检测,尤指一种缺陷检测方法及装置。


    背景技术:

    1、回转类零件,例如液压作动筒(hydraulic actuator)中的活塞轴、活塞和封闭环,在使用一段时间后其接触表面会产生裂纹、划痕、凹坑、腐蚀等损伤,严重时会导致其所在装置出现故障,因此需要对这些回转类零件表面的损伤进行检测。

    2、目前回转类零件表面缺陷检测多采用人工目视的方法,该方法检测效率低,且检测效果由工人的经验决定,主观性较大,没有明确的检测标准,不方便对零件进行质量管理,同时工人在长时间工作后会产生疲劳,容易发生误检、漏检等问题,检测效果不理想。而且,由于回转类零件种类多样,它们的长度、直径等参数各不相同,这也会给检测过程带来额外的工作量,降低检测效率。

    3、因此,如何提高回转类零件表面缺陷的检测质量和检测效率,是一个亟待解决的问题。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本申请公开一种缺陷检测方法及装置,以提高回转类零件表面缺陷的检测质量和检测效率。

    2、第一方面,本申请公开了一种缺陷检测方法,用于检测回转类零件的表面缺陷,包括:获取目标图像,目标图像为回转类零件的图像;分割目标图像,得到目标图像的二值化图像;基于数字形态学的方法优化二值化图像,以突出二值化图像中的缺陷区域,或使二值化图像中的各个缺陷目标区域补全;基于优化后的二值化图像提取缺陷特征,将若干缺陷特征输入神经网络,以确定表面缺陷的类别。

    3、可选地,获取目标图像,包括:使用摄像设备拍摄回转类零件的表面,得到表面图像;合成若干表面图像,得到目标图像。

    4、可选地,在获取目标图像之后,还包括:使用偏微分方程对目标图像去噪,基于目标图像的梯度确定目标图像的散度,以去除目标图像中的等照度线。

    5、可选地,分割目标图像,得到目标图像的二值化图像,包括:使用最大类间方差法对目标图像进行二值化处理;在类间方差达到最大时记录最优阈值;基于最优阈值得到目标图像的二值化图像。

    6、可选地,基于数字形态学的方法优化二值化图像,以突出二值化图像中的缺陷区域,或使二值化图像中的各个缺陷目标区域补全,包括:将雾状分布的缺陷目标区域融合为一个缺陷目标区域;当缺陷目标区域的内部存在空洞或未完全连通时,将缺陷目标区域填充完整。

    7、可选地,基于优化后的二值化图像提取缺陷特征,将若干缺陷特征输入神经网络,以确定表面缺陷的类别,包括:以像素为单位,确定优化后的二值化图像中各个缺陷的几何特征,几何特征包括缺陷面积、缺陷周长、缺陷矩形度和区域占空比;将几何特征转化为对应的特征向量,将特征向量输入反向传播神经网络,确定表面缺陷的类别,表面缺陷的类别包括裂纹、划痕、凹坑和腐蚀。

    8、第二方面,本申请公开一种缺陷检测装置,用于执行以上第一方面中任一缺陷检测方法,以确定待检测回转类零件的表面缺陷的类别,缺陷检测装置包括旋转平台、固定装置、摄像设备和处理器;固定装置安装在旋转平台顶部,用于固定待检测回转类零件,以使待检测回转类零件的轴线与旋转平台的旋转轴重合;摄像设备用于在旋转平台驱动待检测回转类零件旋转时,拍摄待检测回转类零件的表面图像;处理器与摄像设备连接,用于接收表面图像,并根据表面图像确定待检测回转类零件的表面缺陷的类别。

    9、可选地,缺陷检测装置还包括:位移平台,位移平台与摄像设备连接,用于控制摄像设备前后平移和/或左右平移。

    10、可选地,缺陷检测装置还包括:线光源,线光源用于提供照明,以突出表面图像中的缺陷区域。

    11、可选地,旋转平台以预设速度匀速转动,摄像设备根据固定帧数连续曝光,获取若干待检测回转类零件的表面图像。

    12、综上,本申请公开的缺陷检测方法及装置的有益效果在于:通过图像分割实现精准区分零件的缺陷区域和完好区域,提高了检测的准确性;通过几何特征对缺陷进行定量和定性分析,满足不同类型缺陷的检测需求,提高了检测效率。此外,通过自动化的缺陷检测方法,消除了人工检测的各种不确定性,提高了检测质量。



    技术特征:

    1.一种缺陷检测方法,其特征在于,用于检测回转类零件的表面缺陷,包括:

    2.根据权利要求1所述的缺陷检测方法,其特征在于,所述的获取目标图像,包括:

    3.根据权利要求1所述的缺陷检测方法,其特征在于,在所述的获取目标图像之后,还包括:

    4.根据权利要求1所述的缺陷检测方法,其特征在于,所述的分割所述目标图像,得到所述目标图像的二值化图像,包括:

    5.根据权利要求1所述的缺陷检测方法,其特征在于,所述的基于数字形态学的方法优化所述二值化图像,以突出所述二值化图像中的缺陷区域,或使所述二值化图像中的各个缺陷目标区域补全,包括:

    6.根据权利要求1所述的缺陷检测方法,其特征在于,所述的基于优化后的二值化图像提取缺陷特征,将若干所述缺陷特征输入神经网络,以确定所述表面缺陷的类别,包括:

    7.一种缺陷检测装置,其特征在于,用于执行权利要求1-6任一项所述的缺陷检测方法,以确定待检测回转类零件的表面缺陷的类别,所述缺陷检测装置包括旋转平台、固定装置、摄像设备和处理器;

    8.根据权利要求7所述的缺陷检测装置,其特征在于,还包括:位移平台,所述位移平台与所述摄像设备连接,用于控制所述摄像设备前后平移和/或左右平移。

    9.根据权利要求7所述的缺陷检测装置,其特征在于,还包括:线光源,所述线光源用于提供照明,以突出所述表面图像中的缺陷区域。

    10.根据权利要求7-9任一项所述的缺陷检测装置,其特征在于,所述旋转平台以预设速度匀速转动,所述摄像设备根据固定帧数连续曝光,获取若干所述待检测回转类零件的表面图像。


    技术总结
    本申请提供了一种缺陷检测方法及装置,涉及零件表面缺陷检测技术领域。缺陷检测方法,用于检测回转类零件的表面缺陷,包括:获取目标图像,目标图像为回转类零件的图像;分割目标图像,得到目标图像的二值化图像;基于数字形态学的方法优化二值化图像,以突出二值化图像中的缺陷区域,或使二值化图像中的各个缺陷目标区域补全;基于优化后的二值化图像提取缺陷特征,将若干缺陷特征输入神经网络,以确定表面缺陷的类别。本申请的缺陷检测方法可以提高检测的准确性;通过几何特征对缺陷进行定量和定性分析,满足不同类型缺陷的检测需求,提高了检测效率。此外,通过自动化的缺陷检测方法,消除了人工检测的各种不确定性,提高了检测质量。

    技术研发人员:肖鹏,刘欢
    受保护的技术使用者:上海航翼高新技术发展研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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