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原文传递汽车漆面表面外观缺陷检测系统及方法

专利名称：	汽车漆面表面外观缺陷检测系统及方法
摘要：	本发明公开了一种汽车漆面表面外观缺陷检测系统及方法。本发明包括可移动的照明光源子系统，多视角布置的成像系统和被检测汽车；检测时，被检测汽车移动至检测区域后，移动照明光源子系统，成像系统实时不间断拍照，进行汽车表面的全范围成像，成像后通过汽车漆面图像处理方法提取汽车漆面表面外观缺陷。本发明检测精度高、效率高、可定量识别漆溅、划伤等多种表面缺陷；本发明可以对汽车生产车间现有的照明光源进行改造，通过光源系统的明暗场移动，改善高亮漆面的表面外观缺陷检测效果，可以精确和快速的检测出缺陷的位置和尺度，避免人眼目测观察的主观性及低效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	杭州晶耐科光电技术有限公司
发明人：	杨甬英;曹频
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910362702.7
公开号：	CN110146507A
代理机构：	杭州求是专利事务所有限公司
代理人：	忻明年
分类号：	G01N21/88(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	310027 浙江省杭州市余杭区良渚街道沈港路10号506室
主权项：	1.汽车漆面表面外观缺陷检测系统，其特征在于包括条纹扫描照明系统(S1)、多视角布置的成像系统(S2)、被检测汽车(S3)；检测时，被检测汽车(S3)经过导向槽移动到固定位置停好，条纹扫描照明系统(S1)安置于移动导轨系统(S4)上，沿汽车前进方向匀速运动，多视角布置的成像系统(S2)以最大帧率实时拍照，获取每个子孔径的一连串的图像序列；图像序列经过图像处理后，提取汽车漆面表面外观缺陷；所述的条纹扫描照明系统(S1)包括：多条多边形构成的能做一维匀速平移的金属框架，框架上可布置条带状的白光照明光源，每条框架按照同样的间隔T平行地安装到移动导轨系统(S4)上；移动导轨系统(S4)的行程大于2倍金属框架的间隔T；检测时光源通过移动导轨系统(S4)进行一维匀速移动，方向垂直于光源框架形成的多边形表面，条带状光源反射的像扫描汽车表面从而对整个表面外观成像；金属框架的间隔T为条带状光源宽度Tw的3～6倍，相邻光源之间安装时必须要保证形成连续的照明；该子系统可以从头搭建，也可以使用大部分检测车间现有的固定在地面上的照明框架，调整框架间隔，增加底部移动导轨或传送带改装完成。所述的成像系统(S2)要多视角倾斜布置，从而覆盖全视场；汽车漆面是高反射表面，条带光源和相机难以按照共路设计，相机摆放往往需要一定倾斜角；汽车的外观表面形状复杂，汽车的大小尺度不一，需要16～30个甚至更多的相机同步实时摄取图像视频流，使子孔径能覆盖整个汽车被测表面，不留盲区。 2.如权利要求1所述的汽车漆面表面外观缺陷检测系统的实现方法，其特征在于：检测时被检测汽车(S3)经过导向槽以后，停到指定位置，每次检测汽车和相机组的相对位置保持不变，条纹扫描照明系统(S1)在移动导轨系统(S4)上匀速移动,成像系统(S2)采集图像视频流；第一次检测的车型要做标定，根据汽车的颜色和反光特性，调整相机的曝光和增益，使每个相机的图像均清晰不过曝；然后移动条纹扫描照明系统(S1)，移动距离1～2个条带框架间隔，配合相机的帧率采集40张左右图像；将采集的图像融合后，寻找图像的特征区域用于匹配，划分图中的检测区域(ROI)和非检测区域；标定后，同样车型颜色的可调用标定的参数设置采集图像，通过图像匹配和之前标定的ROI确定每个子孔径图像的检测区域，用图像增强和特征提取的方法检测和分类缺陷。 3.如权利要求1所述的汽车漆面表面外观缺陷检测系统的实现方法，其特征在于汽车漆面图像处理方法，具体包括以下步骤：步骤1、图像融合；图像融合可以一帧帧地做平均融合，也可以相邻帧做差分融合； Ifusion是融合后的图像，N是实时采集的图像总数，Ii表示实时采集到的第i帧图像；abs()是绝对值函数；融合后的图像有相对均匀的灰色背景，缺陷在融合图像中表现地更亮或者更暗，各种类型缺陷显著程度不尽相同；步骤2、使用平均融合的图像做特征匹配；实际汽车每次停的位置会有一定的区别，通过特征匹配修正这一平移量，并使用标定中划分好的ROI得到检测区域；步骤3、对合成图像做平滑差分，得到缺陷信号增强的图像IEnhance； IEnhance＝Ifusion-Iblur (3) Iblur是Ifusion使用中值平滑后的结果；对IEnhance二值化后，提取缺陷的特征，根据与质检员商量确定的缺陷面积、数量、亮度等一系列标准，确定缺陷的等级，完成检测，交由下一流程修复。
所属类别：	发明专利