沖壓質(zhì)量模板匹配視覺檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

2022-07-16 11:11:10 精質(zhì)視覺

　　沖壓質(zhì)量模板匹配視覺檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用，沖壓零件通過機(jī)械臂放置到傳送皮帶上，依次經(jīng)過攝像頭拍攝點(diǎn)，零件的位置、角度是一種有序排列。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，開發(fā)一種圖像處理程序，以一組合格的零件圖像為模板，將攝像頭拍攝到的圖片和模板對(duì)比，存在差異的位置判斷為缺陷，實(shí)現(xiàn)開裂、多(少)孔、材料劃傷夾雜等品質(zhì)缺陷的識(shí)別。檢測(cè)程序的主要流

　　檢測(cè)過程是一個(gè)采集攝像頭圖像并進(jìn)行圖像處理(基于開源計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)軟件庫(kù)OpenCV 的圖像處理)的過程，計(jì)算機(jī)所處理的圖像，其實(shí)是一個(gè)由一系列范圍在[0，255]區(qū)間的灰度值組成的二維矩陣。下面以一個(gè)前地板零件的檢測(cè)過程為案例，對(duì)檢測(cè)過程和效果進(jìn)行說明，為了驗(yàn)證識(shí)別效果，模板圖片比實(shí)際零件少了一個(gè)孔，

　　程序?qū)γ恳粠膱D片和模板圖片進(jìn)行相似度分析，得到一個(gè)區(qū)間在[0.0，1.0]范圍的計(jì)算結(jié)果，0 表示完全一樣，1 表示兩張圖像完全不同。程序會(huì)選擇相似度最小值的圖片，進(jìn)入到下一個(gè)計(jì)算步驟。步驟3：模板圖片和攝像頭圖片進(jìn)行差異分析，兩個(gè)圖片灰度值不一樣的像素點(diǎn)用紅色高亮表示出來，如圖7 所示。由于攝像頭感光元件噪點(diǎn)、環(huán)境光源差異、機(jī)械振動(dòng)等原因影響，兩個(gè)圖片雖然肉眼識(shí)別無明顯差異，但在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中很多像素點(diǎn)的灰度值還是有差異，需要過濾掉這些噪聲干擾，才能將兩個(gè)圖片真實(shí)的差異點(diǎn)凸顯出來。

　差異的噪聲處理主要有兩步，首先設(shè)定一個(gè)灰度差的閾值為50，即如果兩個(gè)圖像的像素點(diǎn)灰度差值的絕對(duì)值小于等于50，則判定此像素點(diǎn)無差異。通過這一步驟，可以消除掉90%以上的噪點(diǎn)，如圖8 所示。此時(shí)，仍存在一些離散的噪點(diǎn)，主要處于零件反光的高亮區(qū)域邊界，或者零件的輪廓邊界，通過圖像的腐蝕和膨脹操作(卷積核為3×3 矩陣)，對(duì)這些離散的差異點(diǎn)有很好的過濾作用，同時(shí)保留了連成區(qū)域的差異位置，如圖9 所示。

　　紅色高亮位置準(zhǔn)確的標(biāo)識(shí)了零件和模板圖片的差異區(qū)域，程序根據(jù)分析結(jié)果報(bào)警，如果無差異區(qū)域，則認(rèn)為零件無缺陷。