本發(fā)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(shù)：

工件的表面狀態(tài)是一項(xiàng)重要的指標(biāo)，可以用來衡量工件的狀況是否滿足實(shí)際使用的需要，工件的材料是否合格等等。目前在對工件進(jìn)行缺陷分析時(shí)，只能是在實(shí)際的工件上量取缺陷的尺寸。一方面這種測量方式準(zhǔn)確度不夠，所測量的缺陷尺寸精度達(dá)不到要求，另一方面，不方便進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理或分析。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明設(shè)計(jì)開發(fā)了一種精度高，且方便后續(xù)數(shù)據(jù)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(fā)明提供的技術(shù)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，利用激光掃描儀掃描工件的第一表面圖像，再利用照相機(jī)拍攝工件的第二表面圖像，并且在拍攝第二表面圖像時(shí)，使照相機(jī)的焦距位于經(jīng)過工件中心且垂直于工件表面的垂線上，將光源設(shè)置于工件的正前方，使光源位于該垂線上，拍攝時(shí)，不開啟照相機(jī)閃光燈，使用光源照明；

步驟二、將第二表面圖像轉(zhuǎn)成灰度圖像，并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(diǎn)的坐標(biāo)和灰度值；

步驟三、對灰度圖像進(jìn)行邊緣檢測，從而識別出灰度圖像中的背景區(qū)域和缺陷區(qū)域，將缺陷區(qū)域標(biāo)記出來，在計(jì)算機(jī)中測量缺陷區(qū)域的尺寸，利用灰度圖像與工件之間的比例關(guān)系，計(jì)算出工件上的缺陷的實(shí)際尺寸。

優(yōu)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(shí)際邊長計(jì)算出灰度圖像與工件之間的比例關(guān)系。

優(yōu)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(jì)算機(jī)中標(biāo)記出缺陷區(qū)域的中心位置，并給出缺陷區(qū)域的中心位置的坐標(biāo)。

優(yōu)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(jì)算機(jī)中標(biāo)記出缺陷區(qū)域的灰度最大的像素點(diǎn)，并給出灰度最大的像素點(diǎn)的坐標(biāo)。

優(yōu)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(fā)出白光的光源。

本發(fā)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，且便于后續(xù)數(shù)據(jù)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(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

如圖1所示，本發(fā)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，利用激光掃描儀掃描工件的第一表面圖像，再利用照相機(jī)拍攝工件的第二表面圖像，并且在拍攝第二表面圖像時(shí)，使照相機(jī)的焦距位于經(jīng)過工件中心且垂直于工件表面的垂線上，將光源設(shè)置于工件的正前方，使光源位于該垂線上，拍攝時(shí)，不開啟照相機(jī)閃光燈，使用光源照明；

步驟二、將第二表面圖像轉(zhuǎn)成灰度圖像，并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(diǎn)的坐標(biāo)和灰度值；

步驟三、對灰度圖像進(jìn)行邊緣檢測，從而識別出灰度圖像中的背景區(qū)域1和缺陷區(qū)域2，將缺陷區(qū)域2標(biāo)記出來，在計(jì)算機(jī)中測量缺陷區(qū)域的尺寸，利用灰度圖像與工件之間的比例關(guān)系，計(jì)算出工件上的缺陷的實(shí)際尺寸。

本發(fā)明中，先利用激光掃描儀掃描工件的第一表面圖像，再得到第二表面圖像，當(dāng)將灰度圖像與第一表面圖像重疊對齊，就可以準(zhǔn)確判斷出灰度圖像中的各像素點(diǎn)的坐標(biāo)。

照相機(jī)的焦距位于經(jīng)過工件中心且垂直工件表面的垂線上，光源也設(shè)置在該垂線上，拍攝時(shí)，不開啟照相機(jī)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干擾，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(jìn)而可以被準(zhǔn)確地識別出來，最終獲得精確的測量結(jié)果。

此外，在計(jì)算機(jī)中對灰度圖像進(jìn)行處理，根據(jù)像素點(diǎn)的灰度來判斷出缺陷區(qū)域，測量缺陷區(qū)域的尺寸，并且再根據(jù)灰度圖像和工件之間的比例關(guān)系(這個可以根據(jù)照相機(jī)所設(shè)定的參數(shù)確定)，就可以計(jì)算出工件上的缺陷的實(shí)際尺寸。由于灰度圖像已存儲在計(jì)算機(jī)中，灰度圖像、缺陷區(qū)域以及缺陷的實(shí)際尺寸可以為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析提供重要的參考和依據(jù)。

優(yōu)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(shí)際邊長計(jì)算出灰度圖像與工件之間的比例關(guān)系。

優(yōu)選的是，為了方便后續(xù)的數(shù)據(jù)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(jì)算機(jī)中標(biāo)記出缺陷區(qū)域的中心位置，并給出缺陷區(qū)域的中心位置的坐標(biāo)。缺陷區(qū)域如果是不規(guī)則形狀，則中心位置可以是一個大致估計(jì)出的位置。

優(yōu)選的是，為了方便后續(xù)的數(shù)據(jù)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(jì)算機(jī)中標(biāo)記出缺陷區(qū)域的灰度最大的像素點(diǎn)，并給出灰度最大的像素點(diǎn)的坐標(biāo)。

優(yōu)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(fā)出白光的光源。白光可以最大限度地呈現(xiàn)出缺陷區(qū)域和背景區(qū)域之間的差別，進(jìn)而提高對缺陷區(qū)域的識別精度。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。