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(fā)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(qiáng)灰度圖像；第三步：利用閾值分割技術(shù)獲得二值圖像；第四步：對最外邊界的內(nèi)部區(qū)域進(jìn)行填充；第五步：借助圖像殘差技術(shù)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(nèi)部區(qū)域進(jìn)行填充，并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、繪制半徑曲線、半徑殘差曲線和半徑殘差冪指數(shù)曲線；第八步：花紋出界的定位與尺寸檢測。本發(fā)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(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理【技術(shù)領(lǐng)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(shù)】
[0002] 作為傳統(tǒng)行業(yè)，陶瓷器具的生產(chǎn)過程存在韌性較低，生產(chǎn)工藝比較特殊，成批生產(chǎn) 時質(zhì)量不易控制等特點(diǎn)。為了提高產(chǎn)品良品率，提升企業(yè)競爭力，絕大部分廠家均會設(shè)置產(chǎn) 品質(zhì)量檢測部門。然而，大部分企業(yè)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(qiáng)度大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，漏檢率較高成為一大詬病。
[0003] 目前，隨著工業(yè)現(xiàn)代化水平的進(jìn)步，基于機(jī)器視覺的檢測技術(shù)在各個領(lǐng)域均已取 得廣泛應(yīng)用，但在傳統(tǒng)陶瓷行業(yè)的普及遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，僅有的設(shè)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(shè)備幾乎處于空白狀態(tài)。其中制約計算機(jī)視覺技術(shù)在日用 陶瓷行業(yè)推廣的一大重要原因是陶瓷表面存在眩光，不易于計算機(jī)視覺設(shè)備進(jìn)行圖像采 集，即陶瓷表面在光線照射下會眩光，覆蓋陶瓷表面的細(xì)節(jié)，直接影響后期處理和精度。
[0004] 因此，如何設(shè)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(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)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(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)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，其特征在于包括以下步驟： 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(tài)濾波的傳遞函數(shù)M(K5V)對第一步獲取的原始陶瓷灰度圖像進(jìn) 行同態(tài)濾波，獲得對比度明顯的增強(qiáng)灰度圖像； 第三步：利用閾值分割技術(shù)對第二步獲取的增強(qiáng)灰度圖像，進(jìn)行二值化處理獲得二值 圖像； 第四步：利用matlab軟件中的函數(shù)"bwfill() "對第三步獲取的二值圖像的最外邊界 的內(nèi)部區(qū)域進(jìn)行填充，獲得填充圖像； 第五步：借助圖像殘差技術(shù)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(qiáng)圖像中可能存在花紋出界的第二外邊界凸顯出來； 第六步：再次借助"bwfill()"對第五步獲取的第二外邊界的內(nèi)部區(qū)域進(jìn)行填充，并利 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(diǎn)的坐標(biāo)，確定圓形陶瓷器件圓心、繪制半 徑曲線、半徑殘差曲線和半徑殘差冪指數(shù)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(tài)濾波的傳遞函數(shù)： 與《1,，=輯*-其中，馬為高頻權(quán)重，為 低頻權(quán)重,1?為截止頻率，e為銳化系數(shù),％_=#! +(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(jī)選 取3個點(diǎn)，并以其行列位置為橫縱坐標(biāo)構(gòu)造三對坐標(biāo)點(diǎn)，E為為(七 5只），為(Xpy2)和 為,然后利用此三點(diǎn)可確定三角形外心,記為OCco3依據(jù)外心O到三點(diǎn)（為， 為，Λ)距離相等的特性，同時結(jié)合三點(diǎn)坐標(biāo)可按照如下公式計算圓心初步位置：

【權(quán)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，其特征在于包括以下步驟： 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(tài)濾波的傳遞函數(shù)I(U3V)對第一步獲取的原始陶瓷灰度圖像進(jìn)行 同態(tài)濾波，獲得對比度明顯的增強(qiáng)灰度圖像； 第三步：利用閾值分割技術(shù)對第二步獲取的增強(qiáng)灰度圖像，進(jìn)行二值化處理獲得二值 圖像； 第四步：利用matlab軟件中的函數(shù)"bwfill () "對第三步獲取的二值圖像的最外邊界 的內(nèi)部區(qū)域進(jìn)行填充，獲得填充圖像； 第五步：借助圖像殘差技術(shù)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(qiáng)圖像中可能存在花紋出界的第二外邊界凸顯出來； 第六步：再次借助"bwfill()"對第五步獲取的第二外邊界的內(nèi)部區(qū)域進(jìn)行填充，并利 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(diǎn)的坐標(biāo)，確定圓形陶瓷器件圓心、繪制半 徑曲線、半徑殘差曲線和半徑殘差冪指數(shù)曲線； 第八步：花紋出界的定位與尺寸檢測。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼花出界檢測方法，其特征在于：所述第二步工序中的同態(tài) 濾波的傳遞函數(shù)?Γ(?,ν)=Ρ4-其中，JS ft為高頻權(quán) 重,巧為低頻權(quán)重,1?為截止頻率,C為銳化系數(shù),= ((a -H0)2 + Cv- v〇)2)M。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼花出界檢測方法，其特征在于：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(jī)選取3個點(diǎn)，并以其行列位置為橫縱坐 標(biāo)構(gòu)造三對坐標(biāo)點(diǎn)，記為ΛΟρΛ),為y2)和然后利用此三點(diǎn)可確定 三角形外心，記為〇(jcd, JO,依據(jù)外心O到三點(diǎn)（4, A,為）距離相等的特性，同時結(jié)合三 點(diǎn)坐標(biāo)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(biāo)，為標(biāo)準(zhǔn)圓的半徑； 重復(fù)執(zhí)行次圓心計算實驗獲得結(jié)果記為,由個圓心坐標(biāo)點(diǎn)構(gòu)成的數(shù) 列，記為O=ICIpep3Iljl ;計算各圓心橫縱坐標(biāo)的均值HSi- = + ，并按均值 重新排列數(shù)列◎中各元素得0，記為= 去除0中首尾兩個圓心 4和堯，并將中間(η-2)個圓心的平均值作為最后的陶瓷圓心即：
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼花出界檢測方法，其特征在于：所述第七步工序中，繪制半 徑曲線的步驟為：依次選取外邊界上點(diǎn)為,計算其到圓心〇(\ 3凡）的距離，記為
,形成邊界點(diǎn)半徑距離集，記為I = fIt μ e P5 >,其中 為邊界上點(diǎn)的數(shù)量，然后對選取的陶瓷外邊界點(diǎn)進(jìn)行編號，并以邊界點(diǎn)的編號為橫坐 標(biāo)，相應(yīng)點(diǎn)到圓心的距離為縱坐標(biāo)繪制一條曲線，為半徑曲線。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼花出界檢測方法，其特征在于：所述第七步工序中，繪制半 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(diǎn)的縱坐標(biāo)進(jìn)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(diǎn)的數(shù)量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼花出界檢測方法，其特征在于：所述第七步工序中， 繪制半徑殘差冪指數(shù)曲線的步驟為：利用下面的公式對半徑殘差曲線上每個點(diǎn)的縱坐 標(biāo)進(jìn)行處理可得半徑殘差的冪指數(shù)曲線，dif1 = U，其中= 0?' g表示半徑殘差序列中的元素，上標(biāo)X表示對半徑殘差實施*次方。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼花出界檢測方法，其特征在于：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(shù)曲線iHfi數(shù)列的最大值，記為; (b)查詢fljf*中大于的所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)，并構(gòu)成位置數(shù)列，稱為尖峰脈沖 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(dāng)l〇catliM_dir中出現(xiàn)元素值持續(xù)較小時， 表示該峰值區(qū)域的點(diǎn)的位置相對集中，即為貼花出界缺陷；如果中出現(xiàn)多段 元素值偏低的區(qū)間，則表明存在多個貼花出界缺陷，每個低值區(qū)間對應(yīng)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(jié)束；故僅需檢測 中差值的大小即可，當(dāng)判定為貼花出界缺陷后，通過每個差值相對集中區(qū)域 的點(diǎn)的橫坐標(biāo)，即可定位每個貼花出界缺陷位置； (d)以該貼花出界缺陷點(diǎn)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(diǎn)被標(biāo)記為起始點(diǎn)和終止點(diǎn)，兩點(diǎn)間的距離記為貼花出界缺陷寬度； (e) 起始點(diǎn)和終止點(diǎn)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，并執(zhí)行步驟（b)-(e),直至 = 0 或是 檢測無貼花出界缺陷，該檢測結(jié)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(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】王俊祥, 彭華倉, 張禮標(biāo), 劉 英, 胡健 申請人:景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院