买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网恭喜西安工程大学申请的专利基于图像处理的卡簧缺陷检测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115082410B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210755826.3，技术领域涉及：G06T7/00；该发明授权基于图像处理的卡簧缺陷检测方法是由祝双武;田乐;丁琼;王茹设计研发完成，并于2022-06-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于图像处理的卡簧缺陷检测方法在说明书摘要公布了：本发明公开的基于图像处理的卡簧缺陷检测方法：首先获得卡簧的图像；之后对采集的图像进行相应的处理，如灰度化、边缘滤波、二值化等；再通过掩膜、圆的拟合算法等提取卡簧零件，计算圆心距、感兴趣区域面积等，然后根据相应的阈值比对算法进行卡簧缺陷识别，确定卡簧是否良品或具有哪种缺陷，本发明的方法能准确识别出卡簧表面孔堵、凹坑、变形、缺边等缺陷，可对一条生产线上的定量卡簧进行检测，提高了检测的自动化程度和准确性，同时替代人工检测，避免人为漏检、降低人力成本。

本发明授权基于图像处理的卡簧缺陷检测方法在权利要求书中公布了：1.基于图像处理的卡簧缺陷检测方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤1、采集待检测卡簧图片；步骤2、提取卡簧各部分轮廓感兴趣区域；步骤3、凹坑缺陷检测；所述步骤3，具体操作为，按照经验设定轮廓信息个数为Th1＝3个，若步骤2得到的轮廓信息个数大于3个，则此零件为凹坑缺陷残次品；若轮廓信息个数不大于3个，则此零件没有凹坑缺陷，且面积最大的轮廓为外轮廓，剩余的为小孔轮廓，将卡簧零件小孔轮廓内部填充，利用图像的位与运算函数获得小孔感兴趣区域，然后继续进行下一步检测；所述步骤3中，采用基于OpenCV的cv2.bitwise_and函数得到小孔感兴趣区域；步骤4、孔堵检测；所述步骤4，具体操作为，若步骤3中的轮廓信息个数小于3个，则直接判定卡簧存在孔堵缺陷，结束检测流程；若轮廓信息个数等于3个，即卡簧外轮廓和两个小孔轮廓，按照经验设定两个小孔轮廓面积差阈值区间Th2，通过对比步骤2所得到两个小孔的面积，若检测得到的两个小孔的面积之差在给定阈值范围Th2内，则判定卡簧不存在孔堵缺陷，并进入下一步检测；反之，判定卡簧存在孔堵缺陷，结束检测流程；步骤5、中心点定位；所述步骤5具体操作为，将步骤2得到的零件外轮廓感兴趣区域进行边缘提取，用圆的霍夫变换检测算法检测卡簧零件外轮廓的外圆圆心和半径，将步骤3得到的小孔感兴趣区域，用椭圆拟合算法计算出两个小孔感兴趣区域的中心点；采用基于OpenCV的cv2.Canny函数，对步骤2和步骤3得到的各感兴趣区域提取边缘，采用基于OpenCV的cv2.HoughCircles函数提取卡簧外轮廓的拟合圆，圆拟合的具体方法如下：步骤5.1、基于图像中每个像素点的梯度可以由Sobel算子来获得，分别求得沿水平x和垂直y方向的梯度Gx和Gy，再利用公式 来求得每一个像素点的梯度幅值，Canny算法边缘检测后，得到边界二值图；步骤5.2、确定圆心，遍历边界二值图中的非0点，沿着梯度方向和反方向画线段，线段的起点和长度由参数允许的半径区间决定；在边界二值图中任意沿着梯度方向和反方向画的线段可以用下述公式表达：f[a1,a2，...,an,x,y]＝0其中，a1，a2，...，an是线段特征参数，若将其与变量x、y调换，则公式等价于：g[x,y,a1,a2，...,an]＝0上述公式说明，边界二值图中同一线段上的点通过公式变换，在平面坐标系中映射为一点x，y，该点由特征参数a1，a2，...，an确定；步骤5.3、已知圆的方程为x-a2+y-b2＝r2，令xi，yi为边界二值图中满足圆周特性的点的集合，i＝1,2,3，…，n，那么边界二值图中的点xi，yi在空间坐标系中的方程为：a-xi2+b-yi2＝r2.该方程在空间内坐标系中表示一个三维锥面；对于边界二值图中满足圆周特性的全部点对应于空间坐标系的一组圆锥簇面；步骤5.4、求边界二值图中圆的圆心坐标a,b以及半径r，可以建立一个三维累加器数组Aa,b,r，根据三维锥面方程，分别计算边界二值图中圆周上每一个非0点的a,b,r，并对其累加，通过比较累加点Ana，b，r的累加值，选出最大值Amaxa，b，r，则该数组中的a,b就是边界二值图中所求圆周的圆心坐标，r为半径；采用基于OpenCV的cv2.fitEllipse函数对小孔拟合椭圆，得到两小孔的中心点，椭圆拟合的具体方法如下：输入一组点集合xi，yi，利用多项式Fa，x＝a·x＝ax2+bxy+cy2+dx+cy+f＝0，并定义向量A＝[a，b，c，d，e，f]T,X＝[x2，xy，y2，x，y，1]T，得到多项式在4ac-b2＝1这一约束条件下，定义一个矩阵D 椭圆的拟合问题可以重新表述为：MinimizeE＝||Da||2当符合aTCa＝1的条件下，即为 构造拉格朗日函数LD，Δ＝AaaTDT-ΔaTCa-1偏导数令其为0，得到DTDa-ΔCa＝0，求其特征值和特征向量，即可得出结果；步骤6、圆心距计算，利用步骤5中得到的中心坐标，通过欧氏距离计算公式计算得到的各个圆之间的圆心距；步骤7、变形缺陷检测；所述步骤7，具体操作为，卡簧零固件变形缺陷分为二维变形和三维变形两种，二维变形利用步骤5中心点定位检测到的三个中心点坐标，分别计算出三个中心之间的欧氏距离，按照经验设定外圆圆心与上侧小孔中心点之间的欧氏距离区间阈值为Th3、外圆圆心与下侧小孔中心点之间的欧氏距离区间阈值为Th4；若卡簧中外圆圆心与两个小孔中心点之间欧氏距离之差和两个小孔中心点之间的欧氏距离任意一个超过对应的阈值区间，则该卡簧零件发生了二维变形，结束检测流程；若卡簧中三个中心之间的欧氏距离均在对应的阈值区间内，则判定该卡簧零固件不存在二维变形，并进入下一步检测；三维变形则利用两个小孔之间的位置高度不同，光照在两个小孔中间产生的阴影面积不同，利用步骤3中得到的两个小孔感兴趣区域分别用相同的灰度二值化算法处理，并检测灰度值为255的像素点个数，按照经验设定两个小孔像素个数之差的阈值为Th5，若测得差值不在阈值Th5内，则该卡簧零固件产生了三维变形，若测得差值在阈值Th5内，则该卡簧零固件不存在三维变形，并进入下一步检测流程；步骤8、缺边检测，所述步骤8，具体操作为，根据步骤5检测到的外圆圆心坐标，将外圈圆半径缩小两个像素，得到第一个圆；圆心坐标不变，外圈圆半径再缩小十一个像素，得到第二个圆，利用两个不同半径的同心圆，采用掩膜的处理方法得到圆环感兴趣区域，对圆环用灰度二值化算法处理，检测圆环的灰度值为255的像素点个数，按照经验设定像素个数阈值Th6，若测得像素点个数小于阈值Th6，则该卡簧零固件为缺边残次品；若测得像素点个数不小于阈值Th6，则该卡簧零固件不存在缺边缺陷；通过cv2.bitwise_and函数将img与mask图像进行按位与运算得到圆环的感兴趣区域ROI，检测圆环区域的面积是否符合规定范围内的缺陷阈值，以此来判定卡簧是否具有缺边缺陷。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人西安工程大学，其通讯地址为：710048 陕西省西安市碑林区金花南路19号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。