在具有粗糙紋理的金屬表面缺陷檢測(cè)中,在線機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)誤檢、漏檢,甚至無(wú)法檢出的問(wèn)題。另外,光度立體在金屬表面三維形貌重構(gòu)時(shí),存在重構(gòu)曲面扭曲、翹曲等問(wèn)題。本文針對(duì)這些問(wèn)題提出一種基于光度立體和級(jí)數(shù)展開法的金屬表面缺陷檢測(cè)方法。該方法首先利用光度立體原理對(duì)金屬表面進(jìn)行三維重構(gòu),其次利用級(jí)數(shù)展開法對(duì)重構(gòu)曲面進(jìn)行擬合,最后將擬合曲面轉(zhuǎn)為點(diǎn)云數(shù)據(jù),對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,完成缺陷檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法解決了重構(gòu)曲面的扭曲及翹曲問(wèn)題,同時(shí),提高了金屬表面缺陷檢測(cè)的能力。相較于曲面擬合前,采用該方法的缺陷檢出率提高了4個(gè)百分點(diǎn)。 

【文章來(lái)源】：廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,38(06)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

本文方法流程

本文實(shí)驗(yàn)均是使用Intel(R) Core(TM) i5-3230M 2.60 GHz CPU,4.0 GiB RAM的Windows 10 64bit 計(jì)算機(jī),同時(shí)使用MATLAB 2016b軟件中的peaks函數(shù)模擬生成三維形狀圖,使用上述7種積分算法還原模擬三維形貌。圖2顯示了7種積分算法的重構(gòu)曲面結(jié)果,直接觀察進(jìn)行分析,可知:使用DCT泊松算法、DST泊松算法、FFT泊松算法會(huì)存在變形問(wèn)題;Horn and Brooks算法的還原性較差;Frankot-Chellappa算法、Frankot-chellappa-new算法及SouthWell算法能夠較真實(shí)地還原模擬曲面形貌。因而采集實(shí)際場(chǎng)景中手機(jī)金屬?zèng)_壓片樣品,可利用還原性較好的Frankot-Chellappa算法、Frankot-chellappa-new算法及SouthWell算法對(duì)梯度數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)。圖3是實(shí)際金屬樣品表面三維形貌結(jié)果圖,所采用的3種積分算法均能表現(xiàn)金屬表面形貌,但是,重建曲面存在扭曲及翹曲問(wèn)題。表1是3種積分算法運(yùn)行時(shí)間,實(shí)驗(yàn)中,在相同環(huán)境下,每種積分算法運(yùn)行10次后取均值,得到算法運(yùn)行時(shí)間。SouthWell算法迭代次數(shù)較多,因而花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)。根據(jù)還原性及算法運(yùn)行時(shí)間,選擇適合本文研究?jī)?nèi)容的Frankot-Chellappa積分算法。圖3 實(shí)際金屬樣品表面三維形貌結(jié)果

圖2 模擬曲面三維形貌重構(gòu)結(jié)果表1 積分算法運(yùn)行時(shí)間Tab. 1 Integration algorithm runtime 算法 Frankot-Chellappa Frankot-Chellappa-new SouthWell 運(yùn)行時(shí)間/s 0.069 99 0.286 37 53.475 20

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于圖像處理的混凝土表面裂縫檢測(cè)研究[J]. 邵闖,王生懷,徐風(fēng)華,周紅勛.  湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]基于機(jī)器視覺(jué)的太陽(yáng)能網(wǎng)版缺陷檢測(cè)[J]. 朱勇建,彭柯,漆廣文,夏海英,宋樹祥.  廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[3]Zernike多項(xiàng)式的條紋反射三維面形重建算法研究[J]. 韓路,田愛(ài)玲,聶鳳明,劉丙才,劉衛(wèi)國(guó).  西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[4]Zernike圓域多項(xiàng)式鏡面擬合仿真與精度研究[J]. 郭良賢,衛(wèi)俊杰,唐培.  光學(xué)與光電技術(shù). 2018(06)
[5]基于偏微分法的光度立體三維重建[J]. 李健,張博文,何斌.  陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[6]條紋反射法測(cè)量三維面形中的積分算法[J]. 朱勇建,朱立新,鐘建平,漆廣文,劉偉濤,宋樹祥.  光子學(xué)報(bào). 2018(11)
[7]基于四光源光度立體法的藥品泡罩包裝中鋁箔缺陷檢測(cè)方法[J]. 黃秀玲,陸宏建,任超,黃崇杏.  包裝學(xué)報(bào). 2018(03)
[8]基于光度立體和圖像顯著性的皮革缺陷檢測(cè)[J]. 劉根,蔡念,肖盼,林健發(fā).  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2019(08)
[9]基于光度立體視覺(jué)的蔬菜秧苗葉片形態(tài)測(cè)量方法[J]. 馮青春,陳建,李翠玲,范鵬飛,王秀.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(05)
[10]一種改進(jìn)的快速SUSAN棋盤格角點(diǎn)檢測(cè)算法[J]. 夏海英,劉偉濤,朱勇建.  廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)



本文編號(hào)：3111145