玻璃缺陷類型識別系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及玻璃檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種玻璃缺陷類型識別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的玻璃缺陷類型識別技術(shù)存在以下缺陷:⑴基于圖像分割的玻璃識別模式中閾值選擇不當(dāng)，影響后續(xù)缺陷類型的識別效果；(2)圖像濾波技術(shù)選擇困難，一般采用單一濾波技術(shù)，無法濾除各種圖像干擾；(3)玻璃缺陷特征無法確定，造成玻璃缺陷類型難以識別。
[0003]為此，本發(fā)明提出了一種玻璃缺陷類型識別系統(tǒng)，能夠選擇合適的圖像分割閾值，將圖像中的玻璃與背景有效分開，能夠去除各種圖像干擾，以及能夠確定最佳的玻璃缺陷特征以進(jìn)行玻璃種類的識別，從而整體上提高玻璃缺陷類型識別的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種玻璃缺陷類型識別系統(tǒng)，以自適應(yīng)閾值選擇模式所獲得的圖像分割閾值將玻璃從圖像背景處分離，采用中值濾波和均值濾波結(jié)合的方式以在去除高斯噪聲的同時(shí)保持圖像細(xì)節(jié)，更關(guān)鍵的是，選擇缺陷目標(biāo)的圓形度和伸長度作為缺陷類型確定的基準(zhǔn)，從而更有效地識別出各種玻璃缺陷類型。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種玻璃缺陷類型識別系統(tǒng)，所述識別系統(tǒng)包括玻璃容置平臺、圖像采集設(shè)備、缺陷圖像檢測設(shè)備和嵌入式處理設(shè)備，所述玻璃容置平臺用于放置待檢測的整塊玻璃，所述圖像采集設(shè)備用于采集待檢測的整塊玻璃的玻璃圖像，所述缺陷圖像檢測設(shè)備用于確定所述玻璃圖像中的缺陷圖像，所述嵌入式處理設(shè)備與所述缺陷圖像檢測設(shè)備連接，基于所述缺陷圖像確定玻璃缺陷類型。
[0006]更具體地，在所述玻璃缺陷類型識別系統(tǒng)中，還包括:靜態(tài)存儲器，用于存儲各種玻璃類型分別對應(yīng)的基準(zhǔn)玻璃圖像，還用于存儲閾值范圍表，所述閾值范圍表以玻璃類型為索引，保存了每一種玻璃類型對應(yīng)的預(yù)選灰度閾值范圍，預(yù)選灰度閾值范圍的取值范圍落在0-255數(shù)值范圍內(nèi)，還用于存儲第一圓形度閾值范圍、第一伸長度閾值范圍、第二圓形度閾值范圍和第二伸長度閾值范圍，所述第一圓形度閾值范圍的下限閾值大于第二圓形度閾值范圍的上限閾值，所述第二伸長度閾值范圍的下限閾值大于第一伸長度閾值范圍的上限閾值；玻璃類型檢測設(shè)備，設(shè)置在所述玻璃容置平臺上方，用于通過紅外線檢測器檢測設(shè)備確定待檢測的整塊玻璃的紅外折射特性，基于檢測到的紅外折射特性確定玻璃類型；供電設(shè)備，包括太陽能供電器件、市電接口、切換開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，所述切換開關(guān)與所述太陽能供電器件和所述市電接口分別連接，根據(jù)市電接口處的市電電壓大小決定是否切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電，所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述切換開關(guān)連接，以將通過切換開關(guān)輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓；所述圖像采集設(shè)備包括CMOS圖像傳感單元，設(shè)置在所述玻璃容置平臺上方，用于對待檢測的整塊玻璃進(jìn)行圖像采集，以獲得玻璃圖像；所述缺陷圖像檢測設(shè)備與所述玻璃類型檢測設(shè)備、所述圖像采集設(shè)備和所述靜態(tài)存儲器分別連接，用于接收玻璃類型和玻璃圖像；所述缺陷圖像檢測設(shè)備包括閾值范圍確定子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、均值濾波子設(shè)備、灰度化處理子設(shè)備、閾值選擇子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和缺陷圖像提取子設(shè)備；所述閾值范圍確定子設(shè)備與所述玻璃類型檢測設(shè)備和所述靜態(tài)存儲器分別連接，用于基于玻璃類型確定對應(yīng)的預(yù)先灰度閾值范圍以作為目標(biāo)灰度閾值范圍；所述中值濾波子設(shè)備、所述均值濾波子設(shè)備和所述灰度化處理子設(shè)備依次連接，用于對所述玻璃圖像依次進(jìn)行中值濾波處理、均值濾波處理和灰度化處理，以獲得灰度化玻璃圖像；所述閾值選擇子設(shè)備與所述閾值范圍確定子設(shè)備和所述灰度化處理子設(shè)備分別連接，用于依次從目標(biāo)灰度閾值范圍中選擇一個(gè)值作為預(yù)選灰度閾值，采用預(yù)選灰度閾值將灰度化玻璃圖像劃分為預(yù)選背景區(qū)域和預(yù)選目標(biāo)區(qū)域，計(jì)算預(yù)選背景區(qū)域占據(jù)灰度化玻璃圖像的面積比例作為第一面積比，計(jì)算預(yù)選背景區(qū)域的像素平均灰度值作為第一平均灰度值，計(jì)算預(yù)選目標(biāo)區(qū)域占據(jù)灰度化玻璃圖像的面積比例作為第二面積比，計(jì)算預(yù)選目標(biāo)區(qū)域的像素平均灰度值作為第二平均灰度值，將第一平均灰度值減去灰度化玻璃圖像的總平均灰度值，獲得的差的平方乘以第一面積比以獲得第一乘積，將第二平均灰度值減去灰度化玻璃圖像的總平均灰度值，獲得的差的平方乘以第二面積比以獲得第二乘積，將第一乘積和第二乘積相加以獲得和值，選擇和值最大的預(yù)選灰度閾值作為目標(biāo)灰度閾值；所述目標(biāo)分割子設(shè)備與所述閾值選擇子設(shè)備連接，用于采用目標(biāo)灰度閾值將灰度化玻璃圖像劃分為背景圖像和目標(biāo)圖像；所述缺陷圖像提取子設(shè)備與所述目標(biāo)分割子設(shè)備、所述玻璃類型檢測設(shè)備和所述靜態(tài)存儲器分別連接，用于基于玻璃類型確定對應(yīng)的基準(zhǔn)玻璃圖像，將目標(biāo)圖像與基準(zhǔn)玻璃圖像做差值以獲得所述玻璃圖像中的缺陷圖像；所述嵌入式處理設(shè)備與所述缺陷圖像檢測設(shè)備和所述靜態(tài)存儲器分別連接，基于缺陷圖像中的缺陷尺寸計(jì)算缺陷的圓形度和伸長度，當(dāng)圓形度在第一圓形度閾值范圍內(nèi)且伸長度在第一伸長度閾值范圍內(nèi)時(shí)，輸出結(jié)石缺陷信號，當(dāng)圓形度在第二圓形度閾值范圍內(nèi)且伸長度在第二伸長度閾值范圍內(nèi)時(shí)，輸出劃痕缺陷信號；其中，閾值范圍確定子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、均值濾波子設(shè)備、灰度化處理子設(shè)備、閾值選擇子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和缺陷圖像提取子設(shè)備被集成在同一塊FPGA芯片中；所述圖像采集設(shè)備還包括固定支架、濾光片和鏡頭，所述濾光片位于所述CMOS圖像傳感單元和所述鏡頭之間。
[0007]更具體地，在所述玻璃缺陷類型識別系統(tǒng)中，所述識別系統(tǒng)還包括:用戶輸入設(shè)備，與靜態(tài)存儲器連接，用于在用戶的操作下，輸入閾值范圍表、第一圓形度閾值范圍、第一伸長度閾值范圍、第二圓形度閾值范圍、第二伸長度閾值范圍以及各種玻璃類型分別對應(yīng)的基準(zhǔn)玻璃圖像以存儲到所述靜態(tài)存儲器中。
[0008]更具體地，在所述玻璃缺陷類型識別系統(tǒng)中:所述靜態(tài)存儲器為SDRAM。
[0009]更具體地，在所述玻璃缺陷類型識別系統(tǒng)中:所述玻璃類型檢測設(shè)備、所述圖像采集設(shè)備和所述靜態(tài)存儲器被集成在同一塊集成電路板上。
[0010]更具體地，在所述玻璃缺陷類型識別系統(tǒng)中，所述識別系統(tǒng)還包括:并行通信接口，與所述嵌入式處理設(shè)備連接，以壓縮所述缺陷圖像，并將壓縮后的缺陷圖像以并行方式傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備。
【附圖說明】
[0011]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0012]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的玻璃缺陷類型識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0013]附圖標(biāo)記:1玻璃容置平臺；2嵌入式處理設(shè)備；3圖像采集設(shè)備；4缺陷圖像檢測設(shè)備
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將參照附圖對本發(fā)明的玻璃缺陷類型識別系統(tǒng)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]玻璃是工業(yè)領(lǐng)域和民用領(lǐng)域重要的材料之一，其是否存在缺陷直接決定了施工的質(zhì)量。對于生產(chǎn)玻璃的廠家來說，如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)玻璃缺陷，確定玻璃缺陷類型，非常重要。
[0016]現(xiàn)有技術(shù)中，玻璃缺陷類型的檢測缺乏針對性，尤其對于采用圖像檢測技術(shù)的方案來說，一般存在分割閾值、濾波技術(shù)和缺陷特征選擇不當(dāng)?shù)膯栴}，嚴(yán)重影響識別效果。
[0017]為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種玻璃缺陷類型識別系統(tǒng)，針對玻璃和玻璃缺陷的圖像特性，有針對性地選擇合適的分割閾值、濾波技術(shù)和缺陷特