1.一种基于图像处理的水准泡车削空腔缺陷检测方法,其特征在于:具体按照以下步骤实施:步骤1:读取水准泡原始图像,并对原始图像进行中值滤波;
步骤2:在中值滤波后的图像中,针对水准泡车削空腔弧段采用固定阈值进行二值化,遍历二值图中的轮廓,根据轮廓的特征确定感兴趣区域的轮廓;
步骤3:作感兴趣区域轮廓的最小外接矩形,利用最小外接矩形倾角摆正感兴趣区域轮廓,并利用摆正后轮廓的最小外接矩形截取弧段部分的感兴趣区域;
步骤4:利用最小二乘法分别拟合弧段部分感兴趣区域中的上下2个弧段,得到2条二次曲线,对二次曲线作差得到距离函数,求距离函数的极值点X坐标;
步骤5:在步骤1中所述的中值滤波图像中,针对水准泡刻线采用另一固定阈值进行二值化,得到针对刻线的二值图像;
步骤6:利用步骤3中所述的最小外接矩形的倾角摆正针对刻线的二值图像,再利用步骤3中所述的摆正后轮廓的最小外接矩形截取刻线部分的感兴趣区域;
步骤7:遍历刻线部分的感兴趣区域中每行左右刻线宽度,并分别对左右刻线宽度排序,舍去部分较大宽度和较小宽度,取剩余宽度的均值作为最终刻线宽度,再对左右刻线宽度作差,得到刻线宽度之差;
步骤8:分别取左右刻线内边界X横坐标的均值,以内边界X横坐标均值的均值作为刻线间距中心点X横坐标,刻线间距中心点X横坐标与步骤4中所述的距离函数的极值点X横坐标作差,得到中心距;
步骤9:根据步骤7中的刻线宽度之差和步骤8中的中心距,对被测水准泡的车削空腔是否存在缺陷进行评判;
至此,实现了基于图像处理的水准泡车削空腔缺陷检测。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的水准泡车削空腔缺陷检测方法,其特征在于:所述的步骤1中,具体按照以下过程实施:读取工业黑白相机采集到的原始图像Isrc,对其进行5×5窗口中值滤波,去除椒盐噪声,得到滤波后图像Ifilt。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的水准泡车削空腔缺陷检测方法,其特征在于:所述的步骤2中,具体按照以下过程实施:在中值滤波图像Ifilt中,针对水准泡空腔弧段采用固定阈值T1进行二值化,得到二值图像IarcBin;
在二值图像IarcBin中搜索感兴趣区域轮廓,遍历每个轮廓Ci,i=1,2,3,…,n,计算每个轮廓的最小外接矩形的面积Si,i=1,2,3,…,n,与长宽比Ri,i=1,2,3,…,n,面积阈值设置为[Alow,Ahigh],长宽比阈值设置为[rlow,rhigh],初步确定在阈值范围内的感兴趣区域轮廓;
若初步确定的轮廓数n2大于等于2,再比较这n2个轮廓的面积与其最小外接矩形面积之比ri,i=1,2,…,n2,ri取最大值时对应的轮廓确定为感兴趣区域轮廓Croi。
4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的水准泡车削空腔缺陷检测方法,其特征在于:所述的步骤3中,具体按照以下过程实施:作感兴趣区域轮廓Croi的最小外接矩形,获取矩形的倾角θrect,利用倾角θrect摆正感兴趣区域轮廓Croi,再作摆正后轮廓的最小外接矩形Rroi,其中心点固定不变,并将其向外扩展一定宽度,以截取水准泡空腔弧段部分的感兴趣区域IarcROI。
5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的水准泡车削空腔缺陷检测方法,其特征在于:所述的步骤4中,具体按照以下过程实施:利用最小二乘法分别拟合水准泡空腔弧段部分的感兴趣区域IarcROI中的上下2个弧段,得到2条二次曲线,上弧二次曲线ftop(x)和下弧二次曲线fbottom(x)分别为:2
ftop(x)=a1x+b1x+c1 (1)2
fbottom(x)=a2x+b2x+c2 (2)弧段距离函数farcD(x)为:
2
farcD(x)=fbottom(x)‑ftop(x)=(a2‑a1)x+(b2‑b1)x+c2‑c1 (3)距离函数的极值点横坐标X1为:
6.根据权利要求2所述的一种基于图像处理的水准泡车削空腔缺陷检测方法,其特征在于:所述的步骤5中,具体按照以下过程实施:在中值滤波图像Ifilt中,针对水准泡刻线采用固定阈值T2进行二值化,得到二值图像IlineBin。
7.根据权利要求4所述的一种基于图像处理的水准泡车削空腔缺陷检测方法,其特征在于:所述的步骤6中,具体按照以下过程实施:利用矩形倾角θrect摆正针对刻线的二值图像IlineBin,再利用最小外接矩形Rroi,其中心点固定不变,并将其向外扩展一定宽度,截取刻线部分的感兴趣区域IlineROI。
8.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的水准泡车削空腔缺陷检测方法,其特征在于:所述的步骤7中,具体按照以下过程实施:在刻线部分感兴趣区域IlineROI中遍历每行左右刻线的宽度,左刻线每行宽度记为LWi,i=1,2,3,…,n,右刻线每行宽度记为RWj,j=1,2,3,…,m,再分别对左右刻线宽度从小到大排序,得到排序后的左右刻线宽度分别为LWi′,i=1,2,3,…,n,RW′j,j=1,2,3,…,m,舍去前10%的较小宽度和后10%的较大宽度,得到最终左刻线宽度 和右刻线宽度 分别为:左右刻线宽度之差WD为:
9.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的水准泡车削空腔缺陷检测方法,其特征在于:所述的步骤8中,具体按照以下过程实施:在刻线部分的感兴趣区域IlineROI中获取左右刻线内边界X横坐标,左刻线内边界X横坐标记为LXi,i=1,2,3,…,n,右刻线内边界X横坐标记为RXj,j=1,2,3,…,m,分别计算左刻线内边界X横坐标均值 和右刻线内横边界X坐标均值中心点X横坐标Xc为:
中心点X横坐标Xc与权利要求5所述的距离函数的极值点X横坐标X1作差,计算得到中心距D:D=|Xc‑X1| (11)。
10.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的水准泡车削空腔缺陷检测方法,其特征在于:所述的步骤9中,具体按照以下过程实施:如果左右刻线宽度之差WD处于一个范围[th1,th2]内,则刻线宽度之差合格;如果中心距D小于等于一个阈值th3,则中心距合格;左右刻线宽度之差WD处和中心距D二者均合格时,被测水准泡的车削空腔才能被认定为合格。