(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210930169.1 (22)申请日 2022.08.03 (71)申请人 无锡九霄科技有限公司 地址 214000 江苏省无锡市滨湖区金融二 街8号18楼 (72)发明人 吴静静　陈星寰　肖上　 (74)专利代理 机构 无锡智麦知识产权代理事务 所(普通合伙) 3249 2 专利代理师 陆晔 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06V 10/26(2022.01) G06V 10/80(2022.01) G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 基于机器视觉的金属圆柱 面缺陷检测方法、 系统和介质 (57)摘要 本发明公开了一种基于机器视觉的金属圆 柱面缺陷检测方法、 系统和介质， 其中方法包括 步骤： 获取金属圆柱面的正常照明图像和多角度 光图像； 采用导向滤波 方法提取多角度光图像中 的漫反射分量； 根据漫反射分量结合先验方位角 计算得到多角度光图像的表面法向量， 并根据表 面法向量重构金属圆柱面的表 面形貌信息； 将金 属圆柱面的正常照明图像和表面形貌信息进行 融合得到融合图像； 利用语义分割模 型对融合图 像进行缺陷检测。 本发明提取图像中的漫反射分 量， 提高了表面法向量的计算精度； 简化了表面 法向量的计算过程， 提高了计算速度； 利用表面 法向量计算待测物体的表面形貌信息， 突出了凹 凸性缺陷与正常表面的差异性， 提高了金属圆柱 面缺陷的检测精度。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115272258 A 2022.11.01 CN 115272258 A 1.一种基于 机器视觉的金属圆柱面 缺陷检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取金属圆柱面的正常照明图像和多角度光图像； 采用导向滤波方法提取 所述多角度光图像中的漫反射分量； 根据所述漫反射分量结合先验方位角计算得到所述多角度光图像的表面法 向量， 并根 据所述表面法向量重构所述金属圆柱面的表面形貌信息； 将所述金属圆柱面的正常照明图像和所述表面形貌信息进行融合得到融合图像； 利用语义分割模型对所述融合图像进行缺陷检测。 2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的金属圆柱面缺陷检测方法， 其特征在于， 所述采用导向滤波方法提取 所述多角度光图像中的漫反射分量， 包括 步骤： 将所述多角度光图像分为反射图像和亮度图像； 根据所述多角度光图像、 所述亮度图像和导向滤波卷积核计算得到所述反射图像的漫 反射分量。 3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的金属圆柱面缺陷检测方法， 其特征在于， 所述获取 金属圆柱面的正常照明图像和多角度光图像， 包括 步骤： 使用光源在所述金属圆柱面进行打光， 使用线扫相机对所述金属圆柱面的不同角度进 行扫描拍摄， 得到多角度、 不同照明条件下的金属圆柱面图像； 对所述金属圆柱面图像的线扫图像数据按照采集顺序进行拆分， 重组为所述多角度光 图像。 4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的金属圆柱面缺陷检测方法， 其特征在于， 使用线扫相机对所述金属圆柱面的不同角度进行扫描拍摄， 包括 步骤： 使用线扫相机对所述金属圆柱面 等角度间距进行扫描拍摄。 5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的金属圆柱面缺陷检测方法， 其特征在于， 根据所述漫反射分量结合先验方位角 计算得到所述多角度光图像的表面法向量， 包括步 骤： 根据所述漫反射分量计算得到抑制光源影响后的图像 像素值， 获取光源方向 向量； 根据所述抑制光源影响后的图像像素值和所述光源方向向量计算得到所述多角度光 图像的表面法向量。 6.根据权利要求1或5所述的一种基于机器视觉的金属圆柱面缺陷检测方法， 其特征在 于， 所述金属圆柱面的表面形貌信息包括： 表面高度图和表面反射 率图。 7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的金属圆柱面缺陷检测方法， 其特征在于， 将所述金属 圆柱面的正常照明图像和所述表面形貌信息进行融合得到融合图像， 包括步 骤： 在一幅三通道的图像的每个通道分别放入所述金属圆柱面的正常照明 图像、 所述表面 高度图和所述表面反射 率图， 得到所述融合图像。 8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的金属圆柱面缺陷检测方法， 其特征在于， 利用语义分割模型对所述融合图像进行缺陷检测， 包括 步骤： 利用语义分割 模型提取融合图像中的缺陷区域， 结合连通域分析提取所述金属圆柱面 的缺陷信息 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115272258 A 29.一种基于机器视觉的金属圆柱面缺陷检测系统， 其特征在于， 包括： 存储器、 处理器 及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序， 所述处理器执行所述计算 机程序时实现如权利要求1至8 中任意一项所述的基于机器视觉的金属圆柱面缺陷检测方 法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有计算机可 执行指令， 所述计算机可执行指 令用于使计算机执行如权利要求 1至8中任意一项 所述的基 于机器视觉的金属圆柱面 缺陷检测方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115272258 A 3