[发明专利]一种基于条纹投影的物体表面缺陷检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于条纹投影的物体表面缺陷检测方法，其特征在于，包括：

获取待识别条纹投影图像的灰度图，所述待识别条纹投影图像为待测物体表面的条纹投影图像；

采用基于卷积的动态二值化方法对所述灰度图进行二值化处理，得到二值化图像；

在所述二值化图像中，每隔M行，提取一行像素，其中，M小于四分之一条纹间距；

对每一行像素分别进行DBSCAN聚类，得到多个聚类中心点；

统计每一行聚类中心点的数量，选择数量占比最大的行中的任一行作为基准行；

将所述基准行中的聚类中心点作为基准点，向上或向下提取与所述基准点的距离小于2M的聚类中心点，并将其记为目标聚类中心点，将所述目标聚类中心点与所述基准点归为同一组；

将所述目标聚类中心点作为新的基准点，跳转至向上或向下提取与所述基准点的距离小于2M的聚类中心点步骤，直至提取到的聚类中心点为第一行或最后一行中的聚类中心点时停止跳转；

对每一组中聚类中心点的位置进行直线拟合，并获取不能被直线拟合的外点；

对每一组中的所述外点进行DBSCAN聚类；

对每一聚类中的外点的位置进行二次曲线拟合；

根据二次曲线的曲率确定物体表面的变形区域；

其中，所述对采用基于卷积的动态二值化方法对所述灰度图进行二值化处理，具体包括：

初始化一张与所述灰度图同大小的图像x；

以K×K大小的窗口和步长为K/2对所述灰度图进行卷积裁剪，得到多张裁剪图片；

采用OTSU法对将所述裁剪图片进行二值化，并根据二值化结果，在图像x上对应位置将加1或0；

采用OTSU法对图像x进行二值化，得到所述灰度图的二值化图像。

2.根据权利要求1所述的基于条纹投影的物体表面缺陷检测方法，其特征在于，所述根据二次曲线的曲率确定物体表面的变形区域，具体包括：

判断所述二次曲线的曲率是否满足设定曲率；

如果是，则根据满足设定曲率的二次曲线中的外点确定变形位置。

3.根据权利要求2所述的基于条纹投影的物体表面缺陷检测方法，其特征在于，所述设定曲率包括用于确定缺陷为凸点的第一设定曲率范围以及用于确定缺陷为凹点的第二设定曲率范围。

4.一种基于条纹投影的物体表面缺陷检测系统，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于获取待识别条纹投影图像的灰度图，所述待识别条纹投影图像为待测物体表面的相移条纹投影图像；

二值化处理模块，用于采用基于卷积的动态二值化方法对所述灰度图进行二值化处理，得到二值化图像；

像素提取模块，用于在所述二值化图像中，每隔M行，提取一行像素，其中，M小于四分之一条纹间距；

第一聚类模块，用于对每一行像素分别进行DBSCAN聚类，得到多个聚类中心点；

基准行选取模块，用于统计每一行聚类中心点的数量，选择数量占比最大的行中的任一行作为基准行；

聚类中心点提取模块，用于将所述基准行中的聚类中心点作为基准点，向上或向下提取与所述基准点的距离小于2M的聚类中心点，并将其记为目标聚类中心点，将所述目标聚类中心点与所述基准点归为同一组；将所述目标聚类中心点作为新的基准点，跳转至向上或向下提取与所述基准点的距离小于2M的聚类中心点步骤，直至提取到的聚类中心点为第一行或最后一行中的聚类中心点时停止跳转；

直线拟合模块，用于对每一组中各聚类中心点的位置进行直线拟合，并获取不能被直线拟合的外点；

第二聚类模块，用于对每一组中的所述外点进行DBSCAN聚类；

二次曲线拟合模块，用于对每一聚类中的外点的位置进行二次曲线拟合；

变形区域确定模块，用于根据二次曲线的曲率确定物体表面的变形区域；

其中，所述二值化处理模块，具体包括：

初始化单元，用于初始化一张与所述灰度图同大小的图像x；

卷积裁剪单元，用于以K×K大小的窗口和步长为K/2对所述灰度图进行卷积裁剪，得到多张裁剪图片；

第一二值化单元，用于采用OTSU法对将所述裁剪图片进行二值化，并根据二值化结果，在图像x上对应位置将加1或0；

第二二值化单元，用于采用OTSU法对图像x进行二值化，得到所述灰度图的二值化图像。