一種防眩光的圓形日用陶瓷器件的貼花出界檢測方法
2023-07-27 06:19:46
一種防眩光的圓形日用陶瓷器件的貼花出界檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種防眩光的圓形日用陶瓷貼花出界檢測方法，包括以下步驟：第一步：在低光照條件下利用攝像頭獲取無眩光的原始陶瓷灰度圖像；第二步：獲得對比度明顯的增強灰度圖像；第三步：利用閾值分割技術獲得二值圖像；第四步：對最外邊界的內部區域進行填充；第五步：藉助圖像殘差技術獲取可能存在花紋出界的第二外邊界；第六步：再次對第二外邊界的內部區域進行填充，並利用邊界提取算子可獲得第二外邊界的輪廓；第七步：確定圓形陶瓷器件圓心、繪製半徑曲線、半徑殘差曲線和半徑殘差冪指數曲線；第八步：花紋出界的定位與尺寸檢測。本發明提供了一種高效方便、操作簡便的圓形日用陶瓷器件的貼花出界檢測方法，具有廣闊的市場前景。
【專利說明】一種防眩光的圓形日用陶瓷器件的貼花出界檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及圖像處理【技術領域】，具體涉及一種防眩光的圓形日用陶瓷器件的貼花 出界檢測方法。
【背景技術】
[0002] 作為傳統行業，陶瓷器具的生產過程存在韌性較低，生產工藝比較特殊，成批生產 時質量不易控制等特點。為了提高產品良品率，提升企業競爭力，絕大部分廠家均會設置產 品質量檢測部門。然而，大部分企業的日用陶瓷缺陷檢測仍然停留在人工肉眼檢測水平，檢 測效率低，勞動強度大，產品質量不穩定，漏檢率較高成為一大詬病。
[0003] 目前，隨著工業現代化水平的進步，基於機器視覺的檢測技術在各個領域均已取 得廣泛應用，但在傳統陶瓷行業的普及遠遠不夠，僅有的設備也集中在高精度的工程陶瓷 之上，針對日用陶瓷的智能檢測設備幾乎處於空白狀態。其中制約計算機視覺技術在日用 陶瓷行業推廣的一大重要原因是陶瓷表面存在眩光，不易於計算機視覺設備進行圖像採 集，即陶瓷表面在光線照射下會眩光，覆蓋陶瓷表面的細節，直接影響後期處理和精度。
[0004] 因此，如何設計一套針對日用陶瓷缺陷的典型算法，同時能夠有效的解決陶瓷眩 光問題，具有十分的意義。
【發明內容】
[0005] 本發明要解決的技術問題是提供一種高效方便、操作簡便的圓形日用陶瓷器件的 貼花出界檢測方法。
[0006] 為解決以上技術問題，本發明的技術方案是：一種防眩光的圓形日用陶瓷器件的 貼花出界檢測方法，其特徵在於包括以下步驟： 第一步：利用攝像頭獲取低光照條件下的原始陶瓷灰度圖像，防止陶瓷眩光； 第二步：利用同態濾波的傳遞函數M(K5V)對第一步獲取的原始陶瓷灰度圖像進 行同態濾波，獲得對比度明顯的增強灰度圖像； 第三步：利用閾值分割技術對第二步獲取的增強灰度圖像，進行二值化處理獲得二值 圖像； 第四步：利用matlab軟體中的函數"bwfill "對第三步獲取的二值圖像的最外邊界 的內部區域進行填充，獲得填充圖像； 第五步：藉助圖像殘差技術對第三步與第四步獲取的圖像做差，可將第三步獲取的增 強圖像中可能存在花紋出界的第二外邊界凸顯出來； 第六步：再次藉助"bwfill"對第五步獲取的第二外邊界的內部區域進行填充，並利 用邊界提取算子可獲得第二外邊界的輪廓； 第七步：提取第六步獲得的第二外邊界上的點的坐標，確定圓形陶瓷器件圓心、繪製半 徑曲線、半徑殘差曲線和半徑殘差冪指數曲線； 第八步：花紋出界的定位與尺寸檢測。
[0007] 所述第二步工序中的同態濾波的傳遞函數： 與《1,，=輯*-其中，馬為高頻權重，為 低頻權重,1?為截止頻率，e為銳化係數,％_=#! +(V-V￡?f f2。
[0008] 所述第七步工序中，圓形陶瓷器件圓心的確定步驟為：從第二外邊界上面隨機選 取3個點，並以其行列位置為橫縱坐標構造三對坐標點，E為為(七 5隻），為(Xpy2)和 為,然後利用此三點可確定三角形外心,記為OCco3依據外心O到三點（為， 為，Λ)距離相等的特性，同時結合三點坐標可按照如下公式計算圓心初步位置：
【權利要求】
1. 一種防眩光的圓形日用陶瓷器件貼花出界檢測方法，其特徵在於包括以下步驟： 第一步：利用攝像頭獲取低光照條件下的原始陶瓷灰度圖像，防止陶瓷眩光； 第二步：利用同態濾波的傳遞函數I(U3V)對第一步獲取的原始陶瓷灰度圖像進行 同態濾波，獲得對比度明顯的增強灰度圖像； 第三步：利用閾值分割技術對第二步獲取的增強灰度圖像，進行二值化處理獲得二值 圖像； 第四步：利用matlab軟體中的函數"bwfill "對第三步獲取的二值圖像的最外邊界 的內部區域進行填充，獲得填充圖像； 第五步：藉助圖像殘差技術對第三步與第四步獲取的圖像做差，可將第三步獲取的增 強圖像中可能存在花紋出界的第二外邊界凸顯出來； 第六步：再次藉助"bwfill"對第五步獲取的第二外邊界的內部區域進行填充，並利 用邊界提取算子可獲得第二外邊界的輪廓； 第七步：提取第六步獲得的第二外邊界上的點的坐標，確定圓形陶瓷器件圓心、繪製半 徑曲線、半徑殘差曲線和半徑殘差冪指數曲線； 第八步：花紋出界的定位與尺寸檢測。
2. 根據權利要求1所述的貼花出界檢測方法，其特徵在於：所述第二步工序中的同態 濾波的傳遞函數?Γ(?,ν)=Ρ4-其中，JS ft為高頻權 重,巧為低頻權重,1?為截止頻率,C為銳化係數,= ((a -H0)2 + Cv- v〇)2)M。
3. 根據權利要求1所述的貼花出界檢測方法，其特徵在於：所述第七步工序中，圓形陶 瓷器件圓心的確定步驟為：從第二外邊界上面隨機選取3個點，並以其行列位置為橫縱坐 標構造三對坐標點，記為ΛΟρΛ),為y2)和然後利用此三點可確定 三角形外心，記為〇(jcd, JO,依據外心O到三點（4, A,為）距離相等的特性，同時結合三 點坐標可按照如下公式計算圓心初步位置：
其中&和兄,為圓心的位置坐標，為標準圓的半徑； 重複執行次圓心計算實驗獲得結果記為,由個圓心坐標點構成的數 列，記為O=ICIpep3Iljl ;計算各圓心橫縱坐標的均值HSi- = + ，並按均值 重新排列數列◎中各元素得0，記為= 去除0中首尾兩個圓心 4和堯，並將中間(η-2)個圓心的平均值作為最後的陶瓷圓心即：
4. 根據權利要求1所述的貼花出界檢測方法，其特徵在於：所述第七步工序中，繪製半 徑曲線的步驟為：依次選取外邊界上點為,計算其到圓心〇(\ 3凡）的距離，記為
,形成邊界點半徑距離集，記為I = fIt μ e P5 >,其中 為邊界上點的數量，然後對選取的陶瓷外邊界點進行編號，並以邊界點的編號為橫坐 標，相應點到圓心的距離為縱坐標繪製一條曲線，為半徑曲線。
5. 根據權利要求1所述的貼花出界檢測方法，其特徵在於：所述第七步工序中，繪製半 徑殘差曲線的步驟為：利用下面的公式對半徑曲線上每個點的縱坐標進行處理可得半徑殘 差曲線，dif = U e[U.也_},即：
其中％表示做半徑殘差的步長，為邊界上點的數量。
6. 根據權利要求1所述的貼花出界檢測方法，其特徵在於：所述第七步工序中， 繪製半徑殘差冪指數曲線的步驟為：利用下面的公式對半徑殘差曲線上每個點的縱坐 標進行處理可得半徑殘差的冪指數曲線，dif1 = U，其中= 0?' g表示半徑殘差序列中的元素，上標X表示對半徑殘差實施*次方。
7. 根據權利要求1所述的貼花出界檢測方法，其特徵在於：所述第八步工序中，花紋出 界的定位與尺寸檢測的步驟為： (a)取半徑殘差冪指數曲線iHfi數列的最大值，記為; (b)查詢fljf*中大於的所有點的橫坐標，並構成位置數列，稱為尖峰脈衝 的位置序列，記為Ιοα-- ; (C)貼花出界缺陷的判定和位置定位：每當l〇catliM_dir中出現元素值持續較小時， 表示該峰值區域的點的位置相對集中，即為貼花出界缺陷；如果中出現多段 元素值偏低的區間，則表明存在多個貼花出界缺陷，每個低值區間對應一個貼花出界缺陷； 如果localiim_dir中元素值整體偏高，則判定為無貼花出界缺陷，檢測結束；故僅需檢測 中差值的大小即可，當判定為貼花出界缺陷後，通過每個差值相對集中區域 的點的橫坐標，即可定位每個貼花出界缺陷位置； (d)以該貼花出界缺陷點為中心，沿左右兩個方向搜索，直至半徑差值為0時停止，此 時左右兩點被標記為起始點和終止點，兩點間的距離記為貼花出界缺陷寬度； (e) 起始點和終止點中間最大值與最小值之差一般即為貼花出界缺陷的深度的X次 方； (f) 將一ιπ3χ:_--|Γ 賦值給max_d|r，並執行步驟（b)-(e),直至 = 0 或是 檢測無貼花出界缺陷，該檢測結束。
【文檔編號】G01N21/95GK104390589SQ201410664572
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月20日 優先權日:2014年11月20日
【發明者】王俊祥, 彭華倉, 張禮標, 劉 英, 胡健 申請人:景德鎮陶瓷學院