木質(zhì)板材的表面缺陷不僅直接影響該產(chǎn)品的外觀和質(zhì)量，而且是影響板材分等級的重要因素之一。

目前，木質(zhì)板材是應(yīng)用需求量最大的品種，木質(zhì)板材的表面缺陷不僅直接影響該產(chǎn)品的外觀和質(zhì)量，而且是影響板材分等級和實現(xiàn)合理下鋸的重要因素之一。

木質(zhì)板材的表面質(zhì)量是評估板材質(zhì)量的重要指標(biāo)，同時也能反映加工方法的合理性，因此對木質(zhì)板材表面缺陷的檢測和分類是非常重要的工作。

在我國的木材生產(chǎn)領(lǐng)域，大部分生產(chǎn)還處在半機械甚至原始的人工生產(chǎn)狀態(tài)，板材分選及產(chǎn)品分等主要依靠人工視覺與經(jīng)驗，根據(jù)板材的構(gòu)造特性、顏色、色澤、紋理等來評價。

由于板材表面缺陷種類有多種，同類缺陷在大小和外觀形態(tài)上也各有差異，這種檢測方式一方面容易受人為因素影響，無法避免錯檢、漏檢等情況的發(fā)生，從而影響板材的質(zhì)量；另一方面，浪費了大量的人力、財力，提高了成本，降低了競爭優(yōu)勢，還浪費了寶貴的林木資源。

板材表面缺陷檢測和分類

目前常用的檢測方式包括人工檢測、射線檢測、機械檢測以及機器視覺檢測等。其中，人工檢測的效率很低、質(zhì)量差、工人勞動強度大，檢測可靠性取決于主觀因素；

機械檢測通常是接觸式檢測，檢測過程需要對被檢測件進(jìn)行位置調(diào)整，因而效率較低；射線檢測可以實現(xiàn)高分辨率，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高。

這些方法具有以下突出的弊端：

1)抽檢率低，不能百分之百反映板材表面的質(zhì)量，尤其是對于加工過程中產(chǎn)生的大量非周期性缺陷存在漏檢；

2)實時性差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足在線高速的生產(chǎn)節(jié)奏；

3)缺乏檢測的一致性、科學(xué)性，檢測的置信度低；

4)人工檢測很容易造成漏檢和誤判。

因而，采用機器視覺技術(shù)和圖像處理技術(shù)對板材表面缺陷圖像進(jìn)行處理，以實現(xiàn)板材表面缺陷的自動檢測與識別，這不僅對板材等級自動分選、提高板材利用率、提高板材的商品價值和實現(xiàn)木材加工自動化具有非常重要的意義，而且對這對提高板材的生產(chǎn)質(zhì)量、效率具有十分重要的意義。

板材表面缺陷類型

缺陷分類是指將現(xiàn)場采集到的鋼板表面缺陷的特征值和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)樣品的缺陷特征值，根據(jù)比較兩種缺陷的相似程度來判斷缺陷類型。在識別效果的好壞在很大程度上取決于的好壞和缺陷圖像提取缺陷分類標(biāo)準(zhǔn)是有效的。

板材表面的缺陷主要有以下六種：孔洞，擦傷，凹痕，銹蝕，折痕，凸痕。

通過對采集的圖像進(jìn)行二值化處理，可以較為清楚的得到圖像中的缺陷部分，如二值圖中的黑色部分。對比無缺陷的板材表面圖像，可以清晰的發(fā)現(xiàn)缺陷圖像的缺陷區(qū)域，為以后的圖像進(jìn)一步處理和特征提取提供了方便。

六種缺陷圖像和無缺陷板材圖像以及對應(yīng)的二值圖如下圖所示。

無缺陷板材表面圖像：

缺陷1：孔洞

缺陷2：擦痕

缺陷3：凹痕

缺陷4：銹蝕

缺陷5：折痕

缺陷6：凸痕

圖像采集系統(tǒng)

整個系統(tǒng)由機械傳動部分、編碼器、光源、CCD及圖像采集卡組成。其中，機械傳動部分由滾軸、傳送帶及電機組成，為了實現(xiàn)定位的功能在傳送帶的滾軸上安裝一個編碼器，同時在傳送帶的另一端安裝一個光電開關(guān)。

該系統(tǒng)圖像采集的工作原理為：木板放在傳送帶上，傳送帶靠電機帶動以一定大小均勻速度運動，當(dāng)傳送帶上的木板通過光電開關(guān)時，光電開關(guān)被觸發(fā)并給圖像采集卡發(fā)脈沖，此時圖像采集卡開始讀取CCD的數(shù)據(jù)。

當(dāng)圖像采集到了在把圖像數(shù)據(jù)傳送給計算機，來檢測木板是否合格。整個檢測裝置依據(jù)檢測要求設(shè)計了基于工業(yè)機器視覺板材表面缺陷檢測基本裝置，該檢測裝置主要由：由上料升降臺、上料推板機、上料定位輸送臺、上料移載機及吸盤架、壓機、刮邊機等輸送裝置和檢測裝置及涼板裝置。