中纖板表面色差檢測方法與流程
2023-06-10 23:26:31
本發明屬於色差檢測技術領域，具體涉及一種中纖板表面色差檢測方法。
背景技術：
中纖板為密度板一種，其中還有長纖板和短纖板。中纖板以木質纖維或其它植物纖維為原料，經打碎、纖維分離、乾燥後施加脲醛樹脂或其它適用的膠粘劑，再經熱壓後製成的一種人造板材。現有的中纖板表面色差檢測主要採取人工目檢的方法，該方法不僅要求檢測人員具有豐富的從事本行業實踐經驗，還要求他們能在長時間內集中精力。但受到個體主觀差異及肉眼疲勞等因素的影響，此方法檢測結果存在較大的差異且無法進行定量評估。
技術實現要素：
針對現有技術的不足之處，本發明的所要解決的技術問題在於提供一種中纖板表面色差檢測方法，以解決現有技術的不足。
為了解決上述技術問題，本發明可以通過以下技術措施實現：一種中纖板表面色差檢測方法，包括以下步驟：
s1、在各種規格的中纖板中確定至少一塊標準色差對照樣本；
s2、利用彩色圖像傳感器記錄每塊樣本的圖像，並按照次序依次編號為1，2，……，n；
s3、將每個樣本圖像從rgb顏色空間轉換到hsv顏色空間；
s4、提取每個樣本圖像中的h，s分量，統計色調—飽和度(hue-saturation)直方圖與色調(hue)直方圖，分別記為：(hist_hs1，hist_h1)、(hist_hs2，hist_h2)、……、(hist_hsn，hist_hn)；
s5、利用彩色圖像傳感器獲取待檢中纖板的彩色圖像，按照步驟s3的方法轉換到hsv空間，再按照步驟s4的方法分別統計h-s直方圖與h直方圖，記為(hist_hs，hist_h)；
s6、將步驟s5得到的直方圖(hist_hs，hist_h)與各樣本分別進行匹配，匹配的結果是將待檢中纖板劃歸到與之最接近的樣本中，以便利用該樣本進行色差檢測,匹配準則為：
i*＝argmin(||hist_hs-hist_hsi||+||hist_h-hist_hi||)i＝1,2,…,n(2)；
s7、假設待檢中纖板按照(2)式匹配的結果為第m種規格，即：i*＝m,m∈[1,n],統計第m種規格樣本的h直方圖中極大值點，剔除其中直方圖bin值過小的極大值點，合併極大值點之間距離小於閾值th的點，假設經過這樣處理後的h直方圖中極大值點的個數為c個，c即為樣本中包含的顏色種類個數；
s8、將待檢中纖板彩色圖像從rgb空間轉換到lab空間，轉換按照(3)、(4)兩式進行,
其中，aij為常數，與成像系統的硬體有關,
其中，
s9、對每種規格的標準板，量化l種參考顏色(l>c),將待檢中纖板按照規格分類的結果計算待檢板中每種顏色x到同種規格標準板中l種顏色ri(i＝1,2，…，l)的隸屬度，隸屬度函數按照(5)式計算,取隸屬度值大的前c個所對應的顏色作為初始顏色聚類中心,
s10、利用步驟s9中選定的聚類中心和步驟s7中確定的類數進行聚類，再將聚類的結果與同種規格的標準版進行色差比較，δe＝||lx-lc||+||ax-ac||+||bx-bc||，如果該值小於閾值t，可認為兩種板材沒有色差，否則就存在色差。
作為本發明的中纖板表面色差檢測方法的優選實施方式，在步驟s3中，將樣本圖像從rgb顏色空間轉換到hsv顏色空間的轉換方法為：
實施本發明的中纖板表面色差檢測方法的技術方案具有如下有益效果：
(1)對色差的判斷更加準確：人工方法受到個體差異及心理作用影響具有很大的主觀性和隨機性，而採用本發明的機器檢測方法則是按照特定的規則進行判別，大大降低了這些不確定因素，並且，判別規則可以根據實際需要進行適當調整，適應多種不同顏色規格的中纖板。
(2)檢測的效率更高：本發明的色差檢測方法可以集成在中纖板自動化流水生產線上，在流水作業的同時完成色差的判別，無需人工將其從流水線上取下檢測後再重新放回流水線上。檢測速度主要由相機快門相應時間、現場數據傳輸時間、圖像存取及處理時間等決定，在一般情況下比人眼檢測的時間更短。
(3)提高了生產流水的自動化程度：對於檢測為色差不合格的中纖板，可以直接觸發流水線控制系統將其從流水線中移除，全程無需人工幹預。
(4)降低了生產成本：人工檢測方法需要大量經驗豐富、技術嫻熟的操作工人，為此需要支付一筆不菲的人力資源成本，而採用本發明的機器檢測方法僅需一次投資和少量日常維護人員，生產成本顯著下降。
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下結合優選實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
附圖說明
利用附圖對本發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制。
圖1是本發明的中纖板表面色差檢測方法的流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖詳細說明本發明的具體實施方式，其作為本說明書的一部分，通過實施例來說明本發明的原理，本發明的其它方面、特徵及其優點通過該詳細說明將會變得一目了然。在所參照的附圖中，不同的圖中相同或相似的部件使用相同的附圖標號來表示。為使本發明更加容易理解，下面將進一步闡述本發明的具體實施例。
如圖1所示，本發明利用機器視覺的方法對中纖板表面色差進行檢測，本發明的中纖板表面色差檢測方法包括以下步驟：
s1、在各種規格的中纖板中確定至少一塊標準色差對照樣本(假設共有n種規格)；
s2、利用彩色圖像傳感器記錄每塊樣本的圖像，並按照次序依次編號為1，2，……，n；
s3、將每個樣本圖像從rgb顏色空間轉換到hsv顏色空間，轉換方法為：
s4、提取每個樣本圖像中的h，s分量，統計色調—飽和度(hue-saturation)直方圖與色調(hue)直方圖，分別記為：(hist_hs1，hist_h1)、(hist_hs2，hist_h2)、……、(hist_hsn，hist_hn)；
s5、利用彩色圖像傳感器獲取待檢中纖板的彩色圖像，按照步驟s3的方法轉換到hsv空間，再按照步驟s4的方法分別統計h-s直方圖與h直方圖，記為(hist_hs，hist_h)；
s6、將步驟s5得到的直方圖(hist_hs，hist_h)與各樣本分別進行匹配，匹配的結果是將待檢中纖板劃歸到與之最接近的樣本中，以便利用該樣本進行色差檢測,匹配準則為：
i*＝argmin(||hist_hs-hist_hsi||+||hist_h-hist_hi||)i＝1,2,…,n(2)；
s7、假設待檢中纖板按照(2)式匹配的結果為第m種規格，即：i*＝m,m∈[1,n],統計第m種規格樣本的h直方圖中極大值點，剔除其中直方圖bin值過小的極大值點，合併極大值點之間距離小於閾值th的點，假設經過這樣處理後的h直方圖中極大值點的個數為c個，c即為樣本中包含的顏色種類個數；
s8、將待檢中纖板彩色圖像從rgb空間轉換到lab空間，轉換按照(3)、(4)兩式進行,
其中，aij為常數，與成像系統的硬體有關
其中，x0＝95.4047，y0＝100，z0＝108.188；
s9、對每種規格的標準板，量化l種參考顏色(l>c),將待檢中纖板按照規格分類的結果計算待檢板中每種顏色x到同種規格標準板中l種顏色ri(i＝1,2，…，l)的隸屬度，隸屬度函數按照(5)式計算,取隸屬度值大的前c個所對應的顏色作為初始顏色聚類中心,
s10、利用步驟s9中選定的聚類中心和步驟s7中確定的類數進行聚類，再將聚類的結果與同種規格的標準版進行色差比較，δe＝||lx-lc||+||ax-ac||+||bx-bc||，如果該值小於閾值t，可認為兩種板材沒有色差，否則就存在色差。
實施本發明的中纖板表面色差檢測方法的技術方案具有如下有益效果：
(1)對色差的判斷更加準確：人工方法受到個體差異及心理作用影響具有很大的主觀性和隨機性，而採用本發明的機器檢測方法則是按照特定的規則進行判別，大大降低了這些不確定因素，並且，判別規則可以根據實際需要進行適當調整，適應多種不同顏色規格的中纖板。
(2)檢測的效率更高：本發明的色差檢測方法可以集成在中纖板自動化流水生產線上，在流水作業的同時完成色差的判別，無需人工將其從流水線上取下檢測後再重新放回流水線上。檢測速度主要由相機快門相應時間、現場數據傳輸時間、圖像存取及處理時間等決定，在一般情況下比人眼檢測的時間更短。
(3)提高了生產流水的自動化程度：對於檢測為色差不合格的中纖板，可以直接觸發流水線控制系統將其從流水線中移除，全程無需人工幹預。
(4)降低了生產成本：人工檢測方法需要大量經驗豐富、技術嫻熟的操作工人，為此需要支付一筆不菲的人力資源成本，而採用本發明的機器檢測方法僅需一次投資和少量日常維護人員，生產成本顯著下降。
最後所應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對本發明保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和範圍。