精冲零部件缺陷智能在线检测方法、系统及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及精冲零部件检测领域，尤其涉及一种精冲零部件缺陷智能在线检测方法、系统及装置。
【背景技术】
[0002]近几年来，随着精冲技术的发展，在机械、汽车、电子、航空航天等领域得到了广泛的应用。尤其是在汽车领域，一辆桥车上精冲零件就高达200到300个，特别是汽车上一些关键的部件比如无级变速器，它包括的精冲零件就有30多个。精冲零件能在汽车行业上得到广泛应用，得益于它能降低生产成品、节约能耗、提高效率等优点。
[0003]如今随着计算机互联网技术的不断发展，智能化生产的概念得到了广泛的普及。精冲零部件在生产过程中，难免会出现不合格的产品。精冲零件断面特征主要包括塌角、光亮带、撕裂带和毛刺。对于理想的精冲零件，希望能获得100%光亮带，但是实际生产中很难达到全光亮带，断面上容易产生撕裂带，但是只要撕裂带控制在一定的比例一下，则也认为是合格产品。以前都是通过工人凭借人眼来观察判断零部件表面是否有缺陷，但仅凭肉眼检测难免会有很多不足之处，比如人眼观察判断错误率很高，对于细小的缺陷不容易检测出来，在一些有危险的生产环境下不能凭肉眼观测。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中现在精冲零件中出现的表面缺陷无法进行高效自动识别的缺陷，提供一种可以代替人眼观察的精冲零部件缺陷智能在线检测方法、系统及装置。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]提供一种精冲零部件缺陷智能在线检测方法，包括以下步骤:
[0007]S1、将待检测的精冲零部件放置在传送带上，当精冲零部件到达相机拍摄区域时，触发光电开关，启动相机进行拍照；
[0008]S2、对零部件图像进行预处理，对预处理后的图像利用数学形态学边缘检测方法进行像素级边缘检测，检测出零部件的表面轮廓，并初步判断该零部件是否存在缺陷，若否，则删除该零部件图像，若是，则将该零部件图像转移给图像缓冲区；
[0009]S3、将图像缓存区的图像提取出来进行后处理并判断，若无缺陷则直接删除，若有缺陷则算出缺陷的大小、面积和相应的位置，并算出缺陷撕裂带的最大高度，若缺陷撕裂带的最大高度超过预设值，则认为该零部件有缺陷，否则认为该零部件合格。
[0010]本发明所述的方法中，步骤S2中对零部件图像进行预处理具体为:
[0011]将彩色的零部件图像转换成黑白照片，之后对转化后的黑白照片进行标定，再使用图像分割技术提取照片中有零部件的部分，再进行中值滤波，去除照片中的噪声点，
[0012]本发明所述的方法中，该方法还包括步骤:
[0013]S4、若该零部件有缺陷，则将不合格的零部件数据进行保存，存入数据库以便进行后续研究，若无缺陷则直接删除照片。
[0014]本发明所述的方法中，步骤S2中数学形态学边缘检测方法具体是使用Sobel算子，该算子使用两组3X3矩阵，分别为横向和纵向，与预处理后零部件图像做卷积积分，再进行滤波操作。
[0015]本发明所述的方法中，步骤S3具体为:
[0016]使用阈值法对图像缓存区的图像进行二值化，经中值滤波后，进行数学形态学运算提取边缘；
[0017]对提取的边缘进行粒子分析，滤除低于阈值的粒子，若有大于阈值的粒子则判定为缺陷；根据粒子分析的结果计算缺陷大小、面积和相应的位置；
[0018]若存在缺陷撕裂带，则提取出缺陷撕裂带的最大高度与零件高度对比，若缺陷撕裂带的最大高度占零件高度的百分比不超过预设值时，则认为零件是合格的，否则，认定零件不合格。
[0019]本发明所述的方法中，步骤SI中，当精冲零部件到达相机拍摄区域时，光电开关输出模拟信号，计算机接收到该模拟信号时会触发相机进行拍照。
[0020]本发明还提供了一种精冲零部件缺陷智能在线检测处理系统，包括:
[0021]预处理单元，用于对零部件图像进行预处理；
[0022]边缘检测单元，用于对预处理后的图像利用数学形态学边缘检测方法进行像素级边缘检测，检测出零部件的表面轮廓；
[0023]初步判断单元，用于根据检测出零部件的表面轮廓初步判断该零部件是否存在缺陷，若否，则删除该零部件图像，若是，则将该零部件图像转移给图像缓冲区；
[0024]后处理单元，用于将图像缓存区的图像提取出来进行后处理；
[0025]最终判断单元，用于根据后处理的结果进行判断，若无缺陷则直接删除，若有缺陷则算出缺陷的大小、面积和相应的位置，并算出缺陷撕裂带的最大高度，若缺陷撕裂带的最大高度超过预设值，则认为该零部件有缺陷，否则认为该零部件合格。
[0026]本发明所述的系统中，该系统还包括:
[0027]数据存储单元，用于若该零部件有缺陷，则将不合格的零部件数据进行保存，存入数据库以便进行后续研究，若无缺陷则直接删除照片。
[0028]本发明所述的系统中，边缘检测单元中数学形态学边缘检测具体是使用Sobel算子，该算子使用两组3X3矩阵，分别为横向和纵向，与预处理后零部件图像做卷积积分，再进行滤波操作。
[0029]本发明还提供了一种精冲零部件缺陷智能在线检测装置，包括:
[0030]传送带，用于放置将待检测的精冲零部件；
[0031]光源，用于为工业相机提供恒定的光照条件。
[0032]工业相机，用于拍摄待检测的精冲零部件照片。
[0033]光电触发开关，与工业相机连接，用于当精冲零部件传来时，触发工业相机进行拍昭.
[0034]精冲零部件缺陷智能在线检测处理系统，该系统为上述实施例的任一项所述的系统。
[0035]本发明产生的有益效果是:本发明利用计算机模拟人眼的视觉功能，从精冲零件图像中提取信息，进行分析和处理，最后得出结论和信息。本发明可取代传统的依靠人的视觉功能的检测精冲零部件的方法，提高生产效率，可以在一些危险环境下工作，检测精度高，机器视觉易于实现信息集成，是计算机集成制造的基础。
【附图说明】
[0036]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0037]图1是本发明实施例精冲零部件缺陷智能在线检测装置结构示意图；
[0038]图2是本发明实施例精冲零部件缺陷智能在线检测处理系统的结构示意图；
[0039]图3是本发明精冲零部件缺陷智能在线检测方法流程图；
[0040]图4是标定后提取图像感兴趣区域；
[0041]图5是预处理阶段轮廓提取图；
[0042]图6是数学形态学边缘检测提取精冲零部件轮廓；
[0043]图7是图像后处理中进行粒子分析的示意图。
【具体实施方式】
[0044]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0045]本发明通过对精冲零件拍照，提取零件表面信息，替代了传统的靠人的视觉来检测零件表面缺陷，大大提高了生产效率和生产线的自动化程度，另外此套视觉在线检测系统易于实现信息化集成，便于进行数据处理，是计算机集成制造的基础。
[0046](I)如图1所示，整套在线检测装置包括以下几个设备:
[0047]传送带，用于放置将待检测的精冲零部件；
[0048]光源:为相机提供恒定的光照条件。
[0049]工业相机:包括CXD传感器和镜头，功能是拍摄精冲零部件照片。其中镜头主要用于调整合适的镜头参数如焦距、光圈系数、最大相对孔径等。
[0050]光电开关:光电开关的主要作用是当精冲零部件传来时，触发相机进行拍照。
[0051]精冲零部件缺陷智能在线检测处理系统:用来完成图像的采集、图像的处理和分析以及结果的保存。在下面实施例中会详细描述。该检测处理系统可通过计算机软件来实现。
[0052](2)装置的技术要求
[0053]本装置可针对许多常见的精冲零件，比如汽车变速箱拨叉、法兰盘等。此外，整套装置需满足工业上连续生产的要求，保证在生产过程中不出错，保证装置的流畅运行。
[0054]其中，如图2所示，上述实施例中的精冲零部件缺陷智能在线检测处理系统具体包括:
[0055]预处理单元，用于对零部件图像进行预处理；
[0056]边缘检测单元，用于对预处理后的图像利用数学形态学边缘检测方法进行像素级边缘检测，检测出零部件的表面轮廓；
[0057]初步判断单元，用于根据检测出零部件的表面轮廓初步判断该零部件是否存在缺陷，若否，则删除该零部件图像，若是，则将该零部件图像转移给图像缓冲区；
[0058]后处理单元，用于将图像缓存区的图像提取出来进行后处理；
[0059]最终判断单元，用于根据后处理的结果进行判断，若无缺陷则直接删除，若有缺陷则算出缺陷的大小、面积和相应的位置，并算出缺陷撕裂带的最大高度，若缺陷撕裂带的最大高度超过预设值，则认为该零部件有缺陷，否则认为该零部件合格。
[0060]该系统还包括数据存储单元，用于若该零部件有缺陷，则将不合格的零部件数据进行保存，存入数据库以便进行后续研究，若无缺陷则直接删除照片。
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