一种线缆卡具缺陷检测方法、装置、设备及介质

技术领域

本申请涉及图像数据处理技术领域，尤其涉及一种线缆卡具缺陷检测方法、装置、设备及介质。

背景技术

目前光缆、电缆等线缆进行壁挂安装时需要通过对应的线缆卡具固定在隧道壁上，现有一款抱箍结构的线缆卡具，该卡具主要由夹持底座以及对称连接于夹持底座顶部的两个隔离气囊组成，夹持底座具有安装线缆的夹持槽，两个隔离气囊之间具有一定开口间距，该开口间距用于方便线缆通过后安装在夹持槽内，同时又防止安装后的线缆脱出，因此对两隔离气囊的设计要求较高，而线缆卡具在制造出来后，由于模具和工艺因素可能会导致隔离气囊产生形变缺陷，形变缺陷主要包括隔离气囊偏移、隔离气囊之间开口间距过大或过小等，这些形变缺陷会导致无法安装线缆或者安装线缆后容易松脱等问题，因此需要对隔离气囊进行形变缺陷检测，而目前主要通过人工目视或利用测量工具进行形变缺陷检测，检测精度低，且检测效率也比较低。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种线缆卡具缺陷检测方法、装置、设备及介质，旨在解决现有线缆卡具形变缺陷检测方法存在检测精度低的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种线缆卡具缺陷检测方法，包括以下步骤：

获取线缆卡具的第一黑白图像；其中，所述第一黑白图像为以所述线缆卡具正面视角采集的图像，所述线缆卡具包括夹持底座以及连接于所述夹持底座顶部的两个隔离气囊；

提取所述第一黑白图像中对应两个所述隔离气囊的特征信息，将所述特征信息与预设的数据库进行比对，以识别所述第一黑白图像中是否存在对应两个所述隔离气囊的形变缺陷信息；其中，所述数据库中存储有所述线缆卡具的各类缺陷信息；

输出检测结果。

可选地，所述提取所述第一黑白图像中对应两个所述隔离气囊的特征信息，将所述特征信息与预设的数据库进行比对，以识别所述第一黑白图像中是否存在对应两个所述隔离气囊的形变缺陷信息，包括：

分别提取所述第一黑白图像中对应两个所述隔离气囊上的第一特征点；其中，所述第一特征点为两个所述隔离气囊相对一侧的最凸出点；

将两所述第一特征点进行连线，以获得直线段；

获取所述直线段的斜率K，若斜率K≠斜率阈值K'，则判定所述第一黑白图像中存在第一类缺陷信息；

若斜率K=斜率阈值K'，则判定所述第一黑白图像中不存在第一类缺陷信息；其中，所述第一类缺陷信息包括隔离气囊相对偏移，所述斜率阈值K'为所述数据库中预设的斜率合格值。

可选地，所述若斜率K=斜率阈值K'，则判定所述第一黑白图像中不存在第一类缺陷信息的步骤之后，还包括以下步骤：

获取所述直线段的长度数据a；

将所述长度数据a与标准阈值m对比，若a≠m，则判定所述第一黑白图像中存在第二类缺陷信息；

若a＝m，则判定所述第一黑白图像中不存在第二类缺陷信息；其中，所述标准阈值m为所述数据库中预设的两所述隔离气囊之间开口间距的合格范围值，所述第二类缺陷信息包括隔离气囊之间开口间距过大或过小。

可选地，所述若a＝m，则判定所述第一黑白图像中不存在第二类缺陷信息的步骤之后，还包括以下步骤：

提取所述第一黑白图像中对应任一所述隔离气囊上的第二特征点；其中，所述第二特征点为所述隔离气囊的顶点；

获取所述第二特征点到所述第一黑白图像中对应所述夹持底座底端的高度数据b，将高度数据b与标准阈值n对比，若b≠n，则判定所述第一黑白图像中存在第三类缺陷信息；

若b＝n，则判定所述第一黑白图像中不存在第三类缺陷信息；其中，所述标准阈值n为所述数据库中预设的所述隔离气囊距离所述夹持底座底端的高度合格范围值，所述第三类缺陷信息包括隔离气囊高度偏差。

可选地，所述提取所述第一黑白图像中对应两个所述隔离气囊的特征信息，将所述特征信息与预设的数据库进行比对，以识别所述第一黑白图像中是否存在对应两个所述隔离气囊的形变缺陷信息的步骤与所述输出检测结果的步骤之间，还包括以下步骤：

获取线缆卡具的第二黑白图像；所述第二黑白图像为以所述线缆卡具俯视角采集的图像；

提取所述第二黑白图像中对应两个凹槽的特征信息，将所述凹槽的特征信息与预设的数据库进行比对，以识别所述第二黑白图像中是否存在对应两个所述凹槽的的形变缺陷信息；其中，所述凹槽为所述线缆卡具相对一侧开设的内凹槽。

可选地，所述提取所述第二黑白图像中对应两个凹槽的特征信息，将所述凹槽的特征信息与预设的数据库进行比对，以识别所述第二黑白图像中是否存在对应两个所述凹槽的的形变缺陷信息，包括：

分别提取所述第二黑白图像中对应两凹槽的弧形轮廓；

对两所述弧形轮廓进行圆形拟合，分别获得第一拟合圆和第二拟合圆；

判断所述第一拟合圆和所述第二拟合圆的圆心是否重合，若不重合，则判定所述第二黑白图像中存在第四类缺陷信息；其中，所述第四类缺陷信息包括两隔离气囊的凹槽不对称。

可选地，所述提取所述第一黑白图像中对应两个所述隔离气囊的特征信息，将所述特征信息与预设的数据库进行比对，以识别所述第一黑白图像中是否存在对应两个所述隔离气囊的形变缺陷信息的步骤与所述输出检测结果的步骤之间，还包括以下步骤：

提取所述第一黑白图像中对应两个弧形夹持片的外形轮廓；其中，两所述弧形夹持片为设置于所述夹持底座内的用于夹持线缆的夹持部；

分别在两个所述外形轮廓相对一侧同时构建多个基准点；其中，多个所述基准点沿所述外形轮廓高度方向依次布置；

分别将位于两个所述外形轮廓同一高度的两基准点进行连线，以获得多条水平基准线；

分别获取多条所述水平基准线的中点，并将所有所述中点进行连线，以获得竖直基准线；

判断所述竖直基准线是否为垂直线，若不是，则判定所述第一黑白图像中存在第五类缺陷信息；其中，所述第五类缺陷信息包括弧形夹持片变形。

为实现上述目的，本申请还提供一种线缆卡具缺陷检测装置，包括：

图像获取模块，用于获取线缆卡具的第一黑白图像；所述第一黑白图像为以所述线缆卡具正面视角采集的图像，所述线缆卡具包括夹持底座以及连接于所述夹持底座顶部的两个隔离气囊；

特征识别模块，用于提取所述第一黑白图像中对应两个所述隔离气囊的特征信息，将所述特征信息与预设的数据库进行比对，以识别所述第一黑白图像中是否存在对应两个所述隔离气囊的形变缺陷信息；其中，所述数据库中存储有所述线缆卡具的各类缺陷信息；

输出模块，用于输出检测结果。

为实现上述目的，本申请还提供一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，实现上述的方法。

为实现上述目的，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，处理器执行所述计算机程序，实现上述的方法。

本申请所能实现的有益效果如下：

本申请通过在线缆卡具正面视角获取对应的第一黑白图像，该视角可有效获得线缆卡具中两个隔离气囊具有明显外形特征的轮廓信息，并基于第一黑白图像，可准确进行特征的提取与识别，从而提取第一黑白图像中对应两个隔离气囊的特征信息，并将特征信息与预设的数据库进行比对，从而可精确并高效识别出第一黑白图像中是否存在对应两个隔离气囊的形变缺陷信息，本申请利用机器视觉识别技术，相比人工检测方式，提高了对线缆卡具中的隔离气囊形变缺陷的检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本申请的实施例中一种线缆卡具缺陷检测方法的流程示意图；

图2为本申请的实施例中线缆卡具的立体结构示意图；

图3为本申请的实施例中获取的第一黑白图像的示意图；

图4为本申请的实施例中获取的第二黑白图像的示意图；

图5为本申请的实施例中基于第二黑白图像识别出第四类缺陷信息时的示意图；

图6为本申请的实施例中基于第二黑白图像识别出第四类缺陷信息时的示意图。

附图标记：

110-夹持底座，120-隔离气囊，121-凹槽，130-弧形夹持片，140-水平基准线，150-竖直基准线，160-第一拟合圆，170-第二拟合圆。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

实施例1

参照图1-图6，本实施例提供一种线缆卡具缺陷检测方法，包括以下步骤：

步骤S100：获取线缆卡具的第一黑白图像；其中，所述第一黑白图像为以所述线缆卡具正面视角采集的图像，所述线缆卡具包括夹持底座110以及连接于所述夹持底座110顶部的两个隔离气囊120；

步骤S200：提取所述第一黑白图像中对应两个所述隔离气囊120的特征信息，将所述特征信息与预设的数据库进行比对，以识别所述第一黑白图像中是否存在对应两个所述隔离气囊120的形变缺陷信息；其中，所述数据库中存储有所述线缆卡具的各类缺陷信息；

步骤S300：输出检测结果。

在本实施例中，通过在线缆卡具正面视角获取对应的第一黑白图像，该视角可有效获得线缆卡具中两个隔离气囊120具有明显外形特征的轮廓信息，并基于第一黑白图像，可准确进行特征的提取与识别，从而提取第一黑白图像中对应两个隔离气囊120的特征信息，并将特征信息与预设的数据库进行比对，从而可精确并高效识别出第一黑白图像中是否存在对应两个隔离气囊120的形变缺陷信息，本实施例利用机器视觉识别技术，相比人工检测方式，提高了对线缆卡具中的隔离气囊120形变缺陷的检测精度。

需要说明的是，获取第一黑白图像时，先通过CCD工业相机获取线缆卡具正面视角的图像，对该图像进行灰度处理以及二值化处理，即可获得外形特征清晰的第一黑白图像，该图像处理技术为现有技术，这里不再赘述。

作为一种可选的实施方式，所述提取所述第一黑白图像中对应两个所述隔离气囊120的特征信息，将所述特征信息与预设的数据库进行比对，以识别所述第一黑白图像中是否存在对应两个所述隔离气囊120的形变缺陷信息，包括：

分别提取所述第一黑白图像中对应两个所述隔离气囊120上的第一特征点；其中，所述第一特征点为两个所述隔离气囊120相对一侧的最凸出点；

将两所述第一特征点进行连线，以获得直线段；

获取所述直线段的斜率K，若斜率K≠斜率阈值K'，则判定所述第一黑白图像中存在第一类缺陷信息；

若斜率K=斜率阈值K'，则判定所述第一黑白图像中不存在第一类缺陷信息；其中，所述第一类缺陷信息包括隔离气囊120相对偏移，所述斜率阈值K'为所述数据库中预设的斜率合格值。

在本实施方式中，由于隔离气囊120形状结构的特殊性，隔离气囊120相对一侧呈往外凸出的曲面结构，基于正面视角的图像，该曲面存在最凸出点，因此，通过提取两个隔离气囊120相对一侧的最凸出点作为第一特征点，比较有代表性和特征显著性，特征提取准确，然后将两第一特征点进行连线得到直线段，分析直线段的斜率K，设定一个斜率阈值K'，该斜率阈值K'相当于斜率误差范围值，斜率阈值K'设定应接近于0，当斜率K=0，则表示直线段为水平直线，两第一特征点在同一高度位置，表示两隔离气囊120在垂直方向不存在相对偏移，即使斜率K≠0，但在斜率阈值K'范围内，即两隔离气囊120存在微小相对偏移，也满足合格标准，若斜率K超出该误差范围值，则证明直线段斜率较大，两第一特征点之间在垂直方向相对偏移较大，则表示两隔离气囊120在垂直方向相对偏移较大，从而有效且准确检测出隔离气囊120是否存在相对偏移，且检测效率高。

需要说明的是，这里可在第一类缺陷信息检测合格后，再进入下一步检测步骤，若不合格，则直接停止检测，降低数据处理压力，提高工作效率。

作为一种可选的实施方式，所述若斜率K=斜率阈值K'，则判定所述第一黑白图像中不存在第一类缺陷信息的步骤之后，还包括以下步骤：

获取所述直线段的长度数据a；

将所述长度数据a与标准阈值m对比，若a≠m，则判定所述第一黑白图像中存在第二类缺陷信息；

若a＝m，则判定所述第一黑白图像中不存在第二类缺陷信息；其中，所述标准阈值m为所述数据库中预设的两所述隔离气囊120之间开口间距的合格范围值，所述第二类缺陷信息包括隔离气囊120之间开口间距过大或过小。

在本实施方式中，在第一类缺陷信息检测合格后，开始检测第二类缺陷信息，由于两隔离气囊120偏移缺陷检测合格后，则两隔离气囊120几乎在同一水平高度，此时通过计算获取直线段的长度数据a，将长度数据a与标准阈值m对比，即可直接判断两隔离气囊120之间开口间距是否超出合格范围值，检测准确有效，这里标准阈值m根据线缆卡具的具体规格设定。

作为一种可选的实施方式，所述若a＝m，则判定所述第一黑白图像中不存在第二类缺陷信息的步骤之后，还包括以下步骤：

提取所述第一黑白图像中对应任一所述隔离气囊120上的第二特征点；其中，所述第二特征点为所述隔离气囊120的顶点；

获取所述第二特征点到所述第一黑白图像中对应所述夹持底座110底端的高度数据b，将高度数据b与标准阈值n对比，若b≠n，则判定所述第一黑白图像中存在第三类缺陷信息；

若b＝n，则判定所述第一黑白图像中不存在第三类缺陷信息；其中，所述标准阈值n为所述数据库中预设的所述隔离气囊120距离所述夹持底座底端的高度合格范围值，所述第三类缺陷信息包括隔离气囊120高度偏差。

在本实施方式中，由于两隔离气囊120可能在高度位置朝同一方向偏移，且偏移量接近（该情况较少），导致可同时满足上述第一类缺陷信息和第二类缺陷信息的检测合格标准，且由于第一类缺陷信息和第二类缺陷信息检测合格后，两隔离气囊120接近或完全在同一高度位置，此时只需提取第一黑白图像中对应任一隔离气囊120上的第二特征点，再计算得到第二特征点到第一黑白图像中对应夹持底座110底端的高度数据b，将高度数据b与标准阈值n对比（标准阈值n根据卡具规格设定），即可快速检测两隔离气囊120是否存在高度偏差，检测准确有效。

隔离气囊120相对一侧会设置有凹槽121，两凹槽121对称布置，凹槽121作用其一是为了提高结构强度，其二是为了便于后续射钉装置穿过凹槽121将射钉打入夹持底座110上，相当于避让槽，从而将整个线缆卡具固定在对应设施上，因此这里凹槽121也具有尺寸精度要求，尺寸合格的凹槽121是基于同一个圆心设置的弧形槽，而实际产品生产出来后，可能会存在某凹槽121位置偏移或尺寸偏差等问题，导致影响后续射钉装置的安装配合，因此，还需要对隔离气囊120上的凹槽121进行检测。

因此，作为一种可选的实施方式，所述提取所述第一黑白图像中对应两个所述隔离气囊120的特征信息，将所述特征信息与预设的数据库进行比对，以识别所述第一黑白图像中是否存在对应两个所述隔离气囊120的形变缺陷信息的步骤与所述输出检测结果的步骤之间，还包括以下步骤：

获取线缆卡具的第二黑白图像；所述第二黑白图像为以所述线缆卡具俯视角采集的图像；

提取所述第二黑白图像中对应两个凹槽121的特征信息，将所述凹槽121的特征信息与预设的数据库进行比对，以识别所述第二黑白图像中是否存在对应两个所述凹槽121的的形变缺陷信息；其中，所述凹槽121为所述线缆卡具相对一侧开设的内凹槽。

在本实施方式中，由于凹槽121设置于隔离气囊120中间内侧，从正面视角无法看到凹槽121，因此这里可从俯视角获取线缆卡具的图像，经图像处理后可得到第二黑白图像，即可得到基于俯视角的两个凹槽121的特征信息，再将凹槽121的特征信息与预设的数据库进行比对，从而可识别出第二黑白图像中是否存在对应两个凹槽121的的形变缺陷信息。

作为一种可选的实施方式，所述提取所述第二黑白图像中对应两个凹槽121的特征信息，将所述凹槽121的特征信息与预设的数据库进行比对，以识别所述第二黑白图像中是否存在对应两个所述凹槽121的的形变缺陷信息，包括：

分别提取所述第二黑白图像中对应两凹槽121的弧形轮廓；

对两所述弧形轮廓进行圆形拟合，分别获得第一拟合圆160和第二拟合圆170；

判断所述第一拟合圆160和所述第二拟合圆170的圆心是否重合，若不重合，则判定所述第二黑白图像中存在第四类缺陷信息；其中，所述第四类缺陷信息包括两隔离气囊120的凹槽121不对称。

在本实施方式中，检测凹槽121的特征信息是否属于第四类缺陷信息时，基于俯视角可提取第二黑白图像中对应两凹槽121的弧形轮廓，然后将两弧形轮廓进行圆形拟合，分别获得第一拟合圆160和第二拟合圆170，通过判断第一拟合圆160和第二拟合圆170的圆心重合情况，若重合，说明两个凹槽121对称布置且没有形变偏移，若不重合，则可能存在凹槽121位置偏移（如图5所示）或尺寸偏差（如图6所示），则不满足凹槽121的位置精度要求，此时则可判定第二黑白图像中存在第四类缺陷信息，检测准确有效。

需要说明的是，两凹槽121一般仅其中一个会发生形变缺陷，即使两凹槽121均发生形变缺陷，形变类型和形变量也会有所不同，几乎不存在刚好两凹槽121发生相同形变的情况，因此通过上述检测方法可有效判断凹槽121的形变缺陷情况。

在夹持底座110内一般还会设置两个对称布置的弧形夹持片130，弧形夹持片130则围成用于夹持线缆的夹持槽，若两弧形夹持片130发生形变导致不对称或形状不规则，都会影响线缆夹持的稳定性，因此还需要对弧形夹持片130的形变缺陷进行检测。

因此，作为一种可选的实施方式，所述提取所述第一黑白图像中对应两个所述隔离气囊120的特征信息，将所述特征信息与预设的数据库进行比对，以识别所述第一黑白图像中是否存在对应两个所述隔离气囊120的形变缺陷信息的步骤与所述输出检测结果的步骤之间，还包括以下步骤：

提取所述第一黑白图像中对应两个弧形夹持片130的外形轮廓；其中，两所述弧形夹持片130为设置于所述夹持底座110内的用于夹持线缆的夹持部；

分别在两个所述外形轮廓相对一侧同时构建多个基准点；其中，多个所述基准点沿所述外形轮廓高度方向依次布置；

分别将位于两个所述外形轮廓同一高度的两基准点进行连线，以获得多条水平基准线140；

分别获取多条所述水平基准线140的中点，并将所有所述中点进行连线，以获得竖直基准线150；

判断所述竖直基准线150是否为垂直线，若不是，则判定所述第一黑白图像中存在第五类缺陷信息；其中，所述第五类缺陷信息包括弧形夹持片130变形。

在本实施方式中，通过先提取第一黑白图像中对应两个弧形夹持片130的外形轮廓，在两个外形轮廓相对一侧同时构建多个基准点，位于同一高度的两基准点为一组进行连线，得到多条水平基准线140，然后找到多条水平基准线140的中点，并将所有中点进行连线获得竖直基准线150，若两个弧形夹持片130没有形变，则为对称结构，竖直基准线150则为垂直线，若某弧形夹持片130发生形变或两弧形夹持片130均发生不同程度的形变（难以发生相同程度的形变），在形变部位构建的水平基准线140的中点则会偏离正常位置的竖直基准线150，导致最终竖直基准线150可能呈折线或斜线，从而准确有效判定出第五类缺陷信息。

实施例2

参照图1-图6，基于与前述实施例相同的发明思路，本实施例提供一种线缆卡具缺陷检测装置，包括：

图像获取模块，用于获取线缆卡具的第一黑白图像；所述第一黑白图像为以所述线缆卡具正面视角采集的图像，所述线缆卡具包括夹持底座110以及连接于所述夹持底座110顶部的两个隔离气囊120；

特征识别模块，用于提取所述第一黑白图像中对应两个所述隔离气囊120的特征信息，将所述特征信息与预设的数据库进行比对，以识别所述第一黑白图像中是否存在对应两个所述隔离气囊120的形变缺陷信息；其中，所述数据库中存储有所述线缆卡具的各类缺陷信息；

输出模块，用于输出检测结果。

本实施例的装置中各模块的相关解释和举例可参照前述实施例的方法，这里不再赘述。

实施例3

基于与前述实施例相同的发明思路，本实施例提供一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，实现上述的方法。

实施例4

基于与前述实施例相同的发明思路，本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，处理器执行所述计算机程序，实现上述的方法。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。