[发明专利]橡胶塞质量检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种橡胶塞质量检测方法，其特征在于：至少包括步骤有橡胶塞图像采集、橡胶塞图像处理、检测结果数据统计和显示、残次品处理工序；

所述橡胶塞图像处理依次包括以下步骤：

步骤1:根据采集到的橡胶塞上下表面即圆形的圆面橡胶塞图像进行半径测量；

所述半径测量包括步骤有：

步骤1-1：将圆面橡胶塞图像采用灰度图像阈值法进行二值化；

步骤1-2：把圆面橡胶塞图像作为前景从灰度值较低的背景中分割出来；

步骤1-3：使用灰度重心法确定圆面橡胶塞图像的形心一；

步骤1-4：使用canny边缘检测算法获得圆面橡胶塞图像轮廓；

步骤1-5：通过计算得到圆面橡胶塞图像轮廓上的半径采样点到形心一之间的平均距离R作为橡胶塞半径，

$R=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{R}_i}{n}$

其中，为半径采样点到形心一距离，即为采样点半径值；Sp为圆面橡胶塞图像轮廓的像素点所代表的实际物体尺寸，x_i、y_i为采样点坐标，x₀、y₀为形心一坐标；n为采样点数，n为自然数；

步骤1-6：通过与事先设定的半径阈值R0做比对，判断半径是否达标；

步骤1-7：如果判断半径达标，则进入步骤2；如果判断半径不达标，则产生半径残次品处理信号，进入残次品处理工序；

步骤2:根据采集到的橡胶塞上下表面即圆形的圆面橡胶塞图像进行圆度判定；

所述圆度判定包括步骤有：

步骤2-1：将步骤1半径测量所得的橡胶塞半径R作为样本均值，求取圆面橡胶塞图像轮廓上的半径采样点集到形心一之间距离的方差

$D=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{(R_i-R)}^2}{n};$

步骤2-2：通过与事先设定的方差阈值D0做比对，确定半径值波动的情况，从而判断圆度是否达标；

步骤2-3：如果判断圆度达标，则进入步骤3；如果判断圆度不达标，则产生圆度残次品处理信号，进入残次品处理工序；

步骤3:根据采集到的橡胶塞上下表面即圆形的圆面橡胶塞图像进行飞边检测；

所述飞边检测具体是，在所测量的R_i中寻找最大值点，再结合最大值点周围数个半径采样点的R_i值与人为设定的半径阈值R0做比较，判断是否有飞边情况；如果判断没有飞边情况，则进入步骤4；如果判断有飞边情况，则产生飞边残次品处理信号，进入残次品处理工序；

步骤4:根据采集到的橡胶塞侧面即长方形的橡胶塞侧面图像进行厚度测量；

所述厚度测量包括步骤有：

步骤4-1：将橡胶塞侧面图像使用灰度重心法提取出橡胶塞侧面图像的形心二；

步骤4-2：以形心二为中心，取包含橡胶塞侧面图像中上边缘和下边缘在内的一块采样图像；

步骤4-3：使用canny边缘检测算法提取橡胶塞侧面图像的上边缘和下边缘；在下边缘上选取下边缘采样点，取下边缘为横坐标，以横坐标不变、纵坐标垂直向上的方式对应获得上边缘点，并统计所得的上下边缘采样点对之间的平均距离H₀作为初始橡胶塞厚度值；

步骤4-4：使用canny边缘检测算法提取橡胶塞侧面图像的左边缘和右边缘；在左边缘上选取右边缘采样点，取左边缘为横坐标，以横坐标不变、纵坐标垂直向上的方式对应获得右边缘点，并统计所得的左右边缘采样点对之间的平均距离d₀作为橡胶塞侧面图像中橡胶塞的直径；

步骤4-5：再使用计算式计算出橡胶塞厚度H，这样可以消除橡胶塞前后摆动对厚度测量结果带来的呈比例的缩放变换；

步骤4-6：通过与事先设定的厚度阈值H′做比对，判断厚度是否达标；

步骤4-7：如果判断厚度达标，则进入步骤5；如果判断厚度不达标，则产生厚度残次品处理信号，进入残次品处理工序；

步骤5:根据采集到的橡胶塞图像进行杂质点检测；

所述杂质点检测包括步骤有：

步骤5-1：对圆面橡胶塞图像以形心一为中心，取半径最小允许值为半径r做圆形采样；对橡胶塞侧面图像则以形心二为中心，以厚度最小允许值为高度h，以直径最小允许值为长度l做矩形采样；

步骤5-2：用灰度阈值法、将采样出的圆面橡胶塞图像或橡胶塞侧面图像中、颜色灰度值与合格橡胶塞灰度值偏差较大的色块筛选出来，并统计异常像素点数目；

步骤5-3：将超出上限要求的异常像素点即视为杂质点，有杂质点即判断杂质点不达标，则产生杂质点残次品处理信号，进入残次品处理工序。