[发明专利]一种基于机器视觉的电梯补偿链冲伤缺陷检测方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的电梯补偿链冲伤缺陷检测方法，其特征在于，依次包括以下步骤：S1、针对采集到的原始灰度图像，采用图像分区技术提取链身中部的感兴趣区域；S2、对感兴趣区域进行纹理分析得到纹理分析图像，对纹理分析图像进行均值滤波后采用分水岭算法分割获取分割区域；S3、对分割区域提取形态学特征，进行缺陷初步判定；对初步判定为具有缺陷的分割区域所对应的纹理分析图像进行第一阈值分割和骨架提取，进行缺陷二次判定。本发明方法能够快速准确的检测到电梯补偿链冲伤缺陷，适用性强、成本低，适合产业化。

技术领域

本发明涉及一种电梯补偿链缺陷检测方法，尤其是涉及一种基于机器视觉的电梯补偿链冲伤缺陷检测方法。

背景技术

我国是全球最大的电梯生产国和消费国，庞大的电梯市场，促进了电梯零部件产业的蓬勃发展。电梯平衡补偿链是对电梯的运行起平衡作用的关键部件之一，用于在电梯轿箱运动过程中平衡曳引钢丝绳及随行电缆的重量，保证电梯运行的平稳性和安全性。随着我国电梯市场进入新装和养护并重的时期，每年有大量陈旧电梯需要更换补偿链。因此，电梯平衡补偿链市场需求巨大。

电梯补偿链在生产过程中因加工工艺等因素而导致在链身上产生冲伤表面缺陷，目前市场上尚无专用的自动化检测设备进行该种缺陷的自动检测，只能全部依靠人工检测，工人劳动强度很大、效率低且因视觉疲劳、个体差异等因素极易造成漏检。因此，企业对高效、准确、可靠的电梯补偿链自动化检测系统有着迫切的需求。近年来，以机器视觉代替人眼进行工件表面缺陷检测已成为现代工业检测的重要手段。

对于平面上的冲伤类缺陷通常可采用结构光方案进行检测，但检测系统价格昂贵，尤其是对于弧面且缺陷位置不固定需要多组结构光的场景。

电梯补偿链表面冲伤机器视觉检测存在以下2个难点：

1、各链环连续，相邻链环交错，链环表面为弧面，冲伤缺陷通常发生在链身中段，但位置不固定，若采用多组结构光方案，则造价过高不经济。

2、链身表面反光且为毛坯面，冲伤缺陷与周边链身表面灰度值接近、对比度低、边缘模糊难以闭合，常规的图像处理方法难以提取。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于机器视觉的电梯补偿链冲伤缺陷检测方法，实现对电梯补偿链的链环表面的冲伤缺陷检测

本发明技术方案如下：一种基于机器视觉的电梯补偿链冲伤缺陷检测方法，依次包括以下步骤：

S1、针对采集到的原始灰度图像，采用图像分区技术提取链身中部的感兴趣区域即ROI(region of interest)；

S2、对感兴趣区域进行纹理分析得到纹理分析图像，对纹理分析图像进行均值滤波后采用分水岭算法分割获取分割区域；

S3、根据分割区域的形态特征，进行缺陷初步判定；

S4、对初步判定为具有缺陷的分割区域所对应的纹理分析图像进行第一阈值分割和骨架提取，进行缺陷二次判定。

进一步的，所述步骤S1采用图像分区技术提取链身中部的感兴趣区域包括步骤S101、对原始灰度图像进行第二阈值分割通过轮廓边缘提取获得第一中心线；S102、对原始灰度图像进行第三阈值分割通过形态学特征提取链身中间黑区和白区确定第二中心线；S103、根据第一中心线和第二中心线合并得到修正中心线；S104、根据修正中心线获得链身中部的感兴趣区域。

更进一步的，所述第一中心线是根据轮廓边缘中心点的垂线，所述第二中心线的确定步骤是对原始灰度图像中灰度值在0～50以及240～255的区域由面积和位置分布特征选出中间黑区和白区，合并中间黑区和白区拟合合并区域的最小外接矩形，所述第二中心线是所述最小外接矩形的中心的垂线。