[发明专利]便携式表面缺陷一体化检测装置及表面缺陷自动检测方法

权利要求书

1.一种表面缺陷自动检测方法，包括：

步骤101，初始化便携式表面缺陷一体化检测装置的参数，其中，所述参数至少包括：配置参数、连接参数；

步骤102，在所述便携式表面缺陷一体化检测装置的参数初始化完成后，向控制单元发送照明开启指令；

步骤103，所述控制单元在接收到所述照明开启指令后，触发所述便携式表面缺陷一体化检测装置中的照明单元对待检测物体的表面进行照明，其中，所述对待检测物体的表面进行照明包括：按照预设照明顺序，对所述待检测物体的表面分别使用预设的不同结构光图案进行照明；

步骤104，在预设照明持续时间内，触发图像采集单元，依次获取所述待检测物体表面对应的第一结构光图像、第二结构光图像和第三结构光图像，并添加时间戳，采集结束后，触发预设关闭指令，关闭所述照明单元和所述图像采集单元；

步骤105，获取所述图像采集单元采集的所述第一结构光图像、第二结构光图像和第三结构光图像，基于预设验证条件，判断采集是否成功，若失败，则清空采集结果，重新向所述控制单元发送照明开启指令，重复执行步骤103至步骤105；

步骤106，若采集成功，将所述待检测物体表面对应的第一结构光图像、第二结构光图像和第三结构光图像作为原始图像，进行图像预处理，将经过图像预处理后的第一结构光图像作为第一图像，经过图像预处理后的第二结构光图像作为第二图像，经过图像预处理后的第三结构光图像作为第三图像；

步骤107，将所述第一图像和所述第二图像进行图像叠加融合，获取第四图像，将所述第四图像和第三图像传入预设缺陷检测网络模型，进行缺陷特征提取、分类和缺陷标记，获取缺陷特征值和带有缺陷标记的图像；

步骤108，基于所述缺陷特征值和所述带有缺陷位置标记的图像，确定缺陷区域信息，并计算至少包括缺损大小、缺损位置、裂纹长度的缺陷检测信息；

步骤109，输出经过检测后的原始图像和所述原始图像对应的所述缺陷检测信息；

所述缺陷检测网络模型包括：

缺损检测网络模型和裂纹检测网络模型，其中，所述缺损检测网络模型用于对所述第四图像进行缺损特征提取、分类和缺陷标记，并输出带有缺损标记的图像；所述裂纹检测网络模型用于对所述第三图像进行裂纹特征提取、分类和缺陷标记，并输出带有裂纹标记的图像；

所述带有缺陷标记的图像包括：带有缺损标记的图像和带有裂纹标记的图像；

其中，缺损检测网络模型和裂纹检测网络模型的结构相同而参数有所差异，主要结构由ResNet101网络模块、Semseg网络模块和Squeeze网络模块组成，ResNet101网络模块为缺陷检测网络的主干网络，Semseg网络模块为语义分割和场景解析网络，Squeeze Net网络模块用于减少整个网络模型的参数；

其中，所述第一结构光图像、第二结构光图像和第三结构光图像的获取方式具体如下：

使用预设第一结构光图案作为照明图案，对所述待检测物体表面进行第一结构光图像获取；

使用预设第二结构光图案作为照明图案，对所述待检测物体表面进行第二结构光图像获取；

使用预设第三结构光图案作为照明图案，对所述待检测物体表面进行第三结构光图像获取；所述第一结构光图案和所述第二结构光图案为间距均匀且可调节的非编码光栅条纹图案，所述第一结构光图案的光栅条纹与水平轴的夹角为45度，所述第二结构光图案的光栅条纹与水平轴的夹角为135度；所述第一结构光图案和第二结构光图案的光栅条纹与水平轴的夹角可以旋转调整；所述第一结构光图案和第二结构光图案的光栅条纹呈近似90度；所述第三结构光图案为平行光源图案。