一种复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测方法及装置与流程

1.本发明涉及复材蒙皮零件的检测领域，特别涉及一种复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测方法及装置。


背景技术：

2.复材蒙皮零件的树脂堆积缺陷主要产生在零件的成型过程中：在给定的温度、压力等工艺条件下，基体树脂随着固化温度的变化，黏度会产生明显的变化，当固化参数优化不合理或者出现波动、偏离时，可能会影响树脂流动性、渗透性和凝固速度。树脂堆积会导致复材零件受力不均，从而大大减少使用寿命。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供一种能够快速且准确的复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测方法及装置。
4.为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测方法，包括：
5.获取待检测的复材蒙皮零件表面的图像；
6.对所述图像进行预处理；
7.将预处理后的图像中的具有相同或相似性质的像素集合起来构成区域；
8.将所述区域内的空洞进行填充；
9.将填充后的图像通过形态学运算的方式将相邻断开的区域进行连接，并用面积特征筛选出满足树脂堆积特征的连通区域，最后得出缺陷的大小、数量及位置。
10.作为优选的一种技术方案，所述对所述图像进行预处理，进一步包括：
11.对所述图像依次进行滤波去噪处理；
12.对滤波去噪后的图像进行灰度化处理。
13.作为优选的一种技术方案，所述将预处理后的图像中的具有相同或相似性质的像素集合起来构成区域，进一步包括：
14.对需要分割的区域以一个种子像素作为起点进行生长；
15.将周围与种子像素相同或相似性质的像素合并到种子像素所在的区域中，将这些新像素当作新的种子像素继续进行上面的过程，直到再没有满足条件的像素可被包括进来。
16.作为优选的一种技术方案，将所述区域内的空洞进行填充，进一步包括：
17.孔洞填充公式如下：
[0018][0019]
其中，x0是一副全黑的图像，a图为孔洞填充原始图，ac为a图的补集，b为结构单元。
[0020]
作为优选的一种技术方案，在所述通过形态学运算的方式将相邻断开的区域进行连接中，所述形态学运算为腐蚀运算、膨胀运算、开运算、闭运算的组合。
[0021]
作为优选的一种技术方案，所述膨胀运算包括：
[0022]
把结构元素b平移a后获得ba，若ba击中x，则标记a点，所有的a点组成的集合称作x被b膨胀的结果，用公式表示为：
[0023][0024]
作为优选的一种技术方案，所述腐蚀运算包括：
[0025]
用s来腐蚀x获得的集合是s彻底包括在x中时s的原点位置的集合，用公式表示为：
[0026][0027]
另一方面，本发明还提供一种复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测装置，包括：
[0028]
获取单元，用于获取待检测的复材蒙皮零件表面的图像；
[0029]
预处理单元，用于对所述图像进行预处理；
[0030]
区域生长单元，用于将预处理后的图像中的具有相同或相似性质的像素集合起来构成区域；
[0031]
孔洞填充单元，用于将所述区域内的空洞进行填充；
[0032]
形态学运算单元，用于将填充后的图像通过形态学运算的方式将相邻断开的区域进行连接，并用面积特征筛选出满足树脂堆积特征的连通区域，最后得出缺陷的大小、数量及位置。
[0033]
本发明相对于现有技术的有益效果是：该检测方法通过复材蒙皮零件的表面图像进行预处理后通过区域生长，将具有相同或相似性质的像素集合起来构成区域，再利用孔洞填充将纹理图案中的细小空洞填充，最后通过形态学运算得出树脂堆积的大小、数量及位置，这样能够准确快速的检测出复材蒙皮零件表面的树脂堆积缺陷，能够很好的降低生产成本，提高产品质量。
附图说明
[0034]
图1是本发明提供的一种复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测方法的流程图；
[0035]
图2是本发明提供的一种复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测装置的结构图。
具体实施方式
[0036]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]
如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
[0038]
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明
书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0039]
参照图1，本实施例提供一种复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测方法，包括：
[0040]
s10：获取待检测的复材蒙皮零件表面的图像；
[0041]
具体的，在本实施例中，通过视觉机器设备来获取图像，通过上位机触发拍摄开关进行拍照，通过千兆网将图像上传至上位机，上位机控制二维运动平台进行平移，直至拍摄完整个待测复材蒙皮零件表面。
[0042]
s20：对所述图像进行预处理；
[0043]
具体的，预处理具体为先对所述图像依次进行滤波去噪处理；然后对滤波去噪后的图像进行灰度化处理。在本实施例中，使用高斯滤波算法进行图像去噪。本质上，高斯滤波就是将(灰度)图像i和一个高斯核进行卷积操作：
[0044]iσ
＝i*g
σ
[0045]
其中，*表示卷积操作；g_σ是标准差为σ的二维高斯核，定义为：
[0046][0047]
作为优选的实施方式，可以理解为在其他的实施方式中所述图像预处理还可以采用其他滤波算法，只要能将图像增强即可。
[0048]
s30：将预处理后的图像中的具有相同或相似性质的像素集合起来构成区域；
[0049]
具体的，区域生长法是将具有相同或相似性质的像素集合起来构成区域，首先对需要分割的区域以一个种子像素作为起点进行生长，然后将周围与种子像素相同或相似性质的像素合并到种子像素所在的区域中，将这些新像素当作新的种子像素继续进行上面的过程，直到再没有满足条件的像素可被包括进来。
[0050]
s40：将所述区域内的空洞进行填充；
[0051]
具体的，由于复材表面的纹理图案，区域生长后的图像存在许多不规则空洞。使用孔洞填充算法可以消除纹理对检测结果的影响。
[0052]
孔洞填充公式如下：
[0053][0054]
其中，x0是一副全黑的图像，a图为孔洞填充原始图，ac为a图的补集，b为结构单元。
[0055]
s50：将填充后的图像通过形态学运算的方式将相邻断开的区域进行连接，并用面积特征、形状特征筛选出满足树脂堆积缺陷的连通区域，这些连通区域的大小、数量与位置即可认为是树脂堆积缺陷的大小、数量及位置。
[0056]
膨胀：膨胀能够看作是腐蚀的对偶运算，其定义是：把结构元素b平移a后获得ba，若ba击中x，则标记a点。全部知足上述条件的a点组成的集合称作x被b膨胀的结果。用公式表示为：
[0057][0058]
腐蚀：x用s腐蚀的结果是全部使s平移x后仍在x中的x的集合。换句话说，用s来腐蚀x获得的集合是s彻底包括在x中时s的原点位置的集合，用公式表示为：
[0059][0060]
开运算：先腐蚀再膨胀，可以去掉目标外的孤立点。
[0061]
闭运算：先膨胀再腐蚀，可以去掉目标内的孔。
[0062]
该检测方法通过复材蒙皮零件的表面图像进行预处理后通过区域生长，将具有相同或相似性质的像素集合起来构成区域，在利用孔洞填充将纹理图案中的细小空洞填充，最后通过形态学运算得出树脂堆积的大小、数量及位置，这样能够准确快速的检测出复材蒙皮零件表面的树脂堆积缺陷，能够很好的降低生产成本，提高产品质量。
[0063]
另一方面，本发明还提供一种复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测装置，包括：
[0064]
获取单元100，用于获取待检测的复材蒙皮零件表面的图像；在此需要说明的是，由于具体的获取方法以及过程在上述一种复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测方法的步骤s10中已经详细阐述，故在此不再赘述。
[0065]
预处理单元200，用于对所述图像进行预处理；在此需要说明的是，由于具体的预处理方法以及过程在上述一种复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测方法的步骤s20中已经详细阐述，故在此不再赘述。
[0066]
区域生长单元300，用于将预处理后的图像中的具有相同或相似性质的像素集合起来构成区域；在此需要说明的是，由于具体的区域生长的方法以及过程在上述一种复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测方法的步骤s30中已经详细阐述，故在此不再赘述。
[0067]
孔洞填充单元400，用于将所述区域内的空洞进行填充；在此需要说明的是，由于具体的孔洞填充的方法以及过程在上述一种复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测方法的步骤s40中已经详细阐述，故在此不再赘述。
[0068]
形态学运算单元500，用于将填充后的图像通过形态学运算的方式将相邻断开的区域进行连接，并用面积特征筛选出满足树脂堆积特征的连通区域，最后得出缺陷的大小、数量及位置；在此需要说明的是，由于具体的形态学运算的方法以及过程在上述一种复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测方法的步骤s30中已经详细阐述，故在此不再赘述。。
[0069]
另外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，该计算机可读存储介质可存储有程序，该程序执行时包括上述方法实施例中记载的任何一种复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测方法的部分或全部步骤。
[0070]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0071]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0072]
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器
可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：read-only memory，简称：rom)、随机存取器(英文：random access memory，简称：ram)、磁盘或光盘等。
[0073]
以上参照附图描述了根据本发明的实施例的用于复材蒙皮零件表面树脂堆积的检测方法的示例性流程图。应指出的是，以上描述中包括的大量细节仅是对本发明的示例性说明，而不是对本发明的限制。在本发明的其他实施例中，该方法可具有更多、更少或不同的步骤，且各步骤之间的顺序、包含、功能等关系可以与所描述和图示的不同。