(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210437881.8 (22)申请日 2022.04.25 (71)申请人 镇江亿诺伟视智能科技有限公司 地址 212000 江苏省镇江市新区丁卯经十 五路99号30幢317室 (72)发明人 张千　蒋攀　孙智权　 (74)专利代理 机构 江苏德耀知识产权代理有限 公司 32583 专利代理师 李刚 (51)Int.Cl. G01N 21/88(2006.01) G01N 21/95(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G06T 7/00(2017.01) G06T 5/00(2006.01)G06T 5/20(2006.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 一种回转曲面电镀件表面缺陷的检测系统 及方法 (57)摘要 本发明提供了一种回转曲面电镀件表面缺 陷的检测系统及方法， 首先通过对待检测电镀面 的曲面形状分析以及反射光线光路分析， 保证光 源发出的光线经电镀曲面反射后到达相机光学 中心， 以减少镜面反射带来的局部高光消除； 然 后结合图像处理技术能够实现对回转曲面电镀 件的外观检测， 构建利用空间域和值域信息的折 中滤波方式对原始图像进行处理， 保护边缘信息 的同时降低非边缘点对特征提取造成的影 响， 基 于缺陷边缘与其他区域间灰度值不连续特性， 用 局部化检测窗口检测不同区域间的边缘， 实现消 除残余反射高光干扰。 最大化消除了待测电镀面 镜面反射产生高光淹没缺陷信息的情况， 极大提 升了电镀件的缺陷检测准确率。 权利要求书6页 说明书13页 附图2页 CN 114755236 A 2022.07.15 CN 114755236 A 1.一种回转曲面电镀件表面缺陷的检测系统， 其特征在于， 包括图像采集装置、 照明装 置、 图像采集卡、 编码 器、 信号传感器、 计算机； 图像采集装置与照明装置根据离轴照明理论 以及反射定律进行计算建模后设计， 并根据光源阵列曲面的形状确定摆放位置； 通过编码 器发出的脉冲信号数字变频后触发图像采集装置进行图像采集， 采集结束后通过图像采集 卡转换为数字信号并进行压缩后传送至计算机的存储系统中； 编码器设有转动辊， 被测电 镀件通过转动辊运动一周由图像采集装置采集全景图像。 2.根据权利要求1所述的一种回转曲面电镀件表面缺陷的检测系统， 其特征在于， 照明 装置为LED阵列光源。 3.一种回转曲面电镀件表面 缺陷的检测方法， 其特 征在于， 主 要包括以下步骤： S1、 设计曲面阵列离轴光源： 采集均匀漫散光进行照明的方法， 通过对待检测电镀面的 曲面形状分析以及反射光线光路分析， 根据离轴照明理论以及反射定律进 行计算建模后设 计出曲面阵列离轴光源； S2、 采集回转电镀件的图像： 通过在待检测回转曲面电镀件的回转轴线上设置夹具， 并 保证待测电镀件在转动辊按照一定频率转动时绕回转轴线旋转， 旋转编码器进行输出脉冲 计数， 通过 数字变频法的相机触发机制以触发相机采集图像； S3、 对原始图像进行预处理： 构建利用空间域和值域信息的双边滤波对原始图像进行 处理， 并利用非最大值抑制和滞后阈值化抑制错误边缘， 保护边缘信息， 以降低非边缘点对 特征提取造成的影响， 实现回转 曲面获取图像的降噪和畸变校正， 同时基于基板图像特征 匹配和补偿因子推算实现光照均匀化； S4、 提取缺陷特征： 基于最大类间方差法 改进的滞后阈值处理， 利用缺陷边缘与其他区 域间灰度值不连续特性， 用局部化检测窗口检测不同区域间的边缘， 实现消除部分高光干 扰的同时捕获到缺陷边 缘信息； S5、 完成回转曲面电镀件表面 缺陷的检测。 4.根据权利要求3所述的一种回转曲面电镀件表面缺陷的检测方法， 其特征在于， S1中 设计曲面阵列离轴光源的具体步骤为： 将半圆柱形电镀件建模为具有恒定半径的圆柱体， 数学模型中回转半径变量设置为恒定， 且待检测面具有镜面反射特性， 在数学模型中遵循 几何光学定律， 假设P点为待检表 面的一般点， 其位置由三个参数(X,Y,Z)表 示， 三个参数分 别表示圆柱体半径、 沿圆柱体轴的坐标以及围绕圆柱体轴的角度， 则点P可以表示为具有两 个变量的已知函数： P( α,y)＝ ilx+jly+klz＝ilRsinα +jly+Rklcosα        (1) 而P点处所对应的法向单位向量可表示 为： 为保证相机视场范围内的图像信 息都能够清晰成像， 被检测表面反射的光线须到达相 机的光学中心T。 因此光源所发出的光线经 过P点反射后的方向q可表示 为：权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114755236 A 2同时， q可根据反射定律表达为： 式(4)中， n代表P点处的法线方 向向量； xl代表P点处的切 线方向向量； β 表示光线在P点 处的反射角。 s表示光源所发出光线到 达被测表面 点P时的方向， 由反射定律可表达为： 由(4)(5)两式可 得： 据反射定律， P点法向 向量n与反射方向q的乘积与反射角 β 关系为： 由式(6)(7)联合可 得： 再由同样的计算方式可表示出LED阵列光源上发射 光线Ps处的光线方向信息： ‑s＝‑xlssinσ +nscosσ                  (9) 式(9)(10)中， i表示 光源中点Ps处的切向 向量； ns表示 光源中点Ps处的法向 向量； 同上式(6)(7)有： 权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114755236 A 3