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基于HALCON的四光源光度立体法金属表面缺陷检测方法

王进峰 张兵宇 问丛川 闫立鑫 范珈诚 陈凯乐

王进峰, 张兵宇, 问丛川, 闫立鑫, 范珈诚, 陈凯乐. 基于HALCON的四光源光度立体法金属表面缺陷检测方法[J]. 制造技术与机床, 2022, (3): 157-161. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.03.027
引用本文: 王进峰, 张兵宇, 问丛川, 闫立鑫, 范珈诚, 陈凯乐. 基于HALCON的四光源光度立体法金属表面缺陷检测方法[J]. 制造技术与机床, 2022, (3): 157-161. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.03.027
WANG Jinfeng, ZHANG Bingyu, WEN Congchuan, YAN Lixin, FAN Jiacheng, CHEN Kaile. Detection approach of metal surface defects by four-light-source photometric stereo method based on HALCON software[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (3): 157-161. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.03.027
Citation: WANG Jinfeng, ZHANG Bingyu, WEN Congchuan, YAN Lixin, FAN Jiacheng, CHEN Kaile. Detection approach of metal surface defects by four-light-source photometric stereo method based on HALCON software[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (3): 157-161. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.03.027

基于HALCON的四光源光度立体法金属表面缺陷检测方法

doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.03.027
基金项目: 

国家自然科学基金 51301068

河北省高等学校科学技术研究项目 Z2015127

详细信息
    通讯作者:

    王进峰,男,1977年生,博士,副教授,主要研究方向为工业大数据、智能制造技术等,发表论文40余篇,SCI/EI检索20余篇。E-mail: wjf266@163.com

  • 中图分类号: TQ325.7, TP391.41

Detection approach of metal surface defects by four-light-source photometric stereo method based on HALCON software

  • 摘要: 为了提高金属表面缺陷的检测效率,提出了一种基于四光源光度立体法的检测方法。先用CCD相机采集4个不同空间角度的打孔金属试样图像。然后,利用HALCON算子,基于四光源的光度立体技术原理计算得到表面梯度图像,再将其转化为平均曲率图像。最后,把图像各点曲率值转化为灰度值,使用全局阈值分割出缺陷区域。结果表明,与经典光度立体法相比,四光源光度立体法能够准确构建图像表面梯度信息,利用图像平均曲率信息可以快速检测出金属表面缺陷。

     

  • 图  1  经典光度立体法原理图

    图  2  打孔后的金属试样

    图  3  图像采集装置

    图  4  光源位置定义图

    图  5  1、2、3、4光源下的图像

    图  6  金属试样b经photometric stereo算子处理的金属试样表面梯度图像

    图  7  不同灰度阈值检测图像

    图  8  三组图像的检测结果

    表  1  硬件参数

    名称 参数
    相机传感器型号: Aptina: MT9P031
    靶面尺寸: 1/2.5″
    分辨率: 500万像素
    光谱响应: 390~1 050 nm
    镜头 物方工作距离300±3 mm
    最大支持CCD尺寸: 1/2″
    物方最大景深: ±54@F10 mm
    光源 内置同轴平行点光源
    波长: 460~475 nm蓝色光
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    表  2  光源角度参数

    光源\角度参数 α/(°) β/(°)
    1 42.5 45
    2 42.5 135
    3 42.5 225
    4 42.5 315
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-09-13
  • 网络出版日期:  2022-03-12

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