[發(fā)明專利]表面缺陷仿蠅視覺在線檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110338628.9
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN102507592A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張學(xué)武;李敏;張卓;梁瑞宇;許海燕;奚吉;周云;王巖;林善明;范新南
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)常州校區(qū)
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G06T7/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種表面缺陷仿蠅視覺在線檢測裝置，包括CCD圖像傳感器部分，其特征在于：還包括嵌入式圖像處理單元，所述CCD圖像傳感器部分包括若干用于視頻信息采集的CCD圖像傳感器，所述若干CCD圖像傳感器呈扇形排列，且各CCD圖像傳感器的軸線共點，所述若干CCD圖像傳感器的信號線通過視頻的同軸電纜連接到嵌入式圖像處理單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表面缺陷仿蠅視覺在線檢測裝置，其特征在于：所述CCD圖像傳感器部分包括五個CCD圖像傳感器，所述五個CCD圖像傳感器分布在一個半圓形的安裝板32。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種表面缺陷仿蠅視覺在線檢測裝置，其特征在于：所述嵌入式圖像處理單元由以下幾部分組成：

視頻同步器，用于協(xié)調(diào)五個CCD圖像傳感器協(xié)作工作和控制視頻信號的輸入；

視頻編碼器，接收視頻同步器得模擬視頻，用于將模擬視頻數(shù)字化和視頻制式轉(zhuǎn)換；

圖像幀存儲器，接收視頻編碼器輸出的編碼后的數(shù)字視頻，用于數(shù)字視頻的量化和編碼后信息的存儲；

通用I/O，用于開關(guān)量信號的輸入和輸出；

CPLD，分別與視頻編碼器、圖像幀存儲器、通用I/O?和FLASH?相連接，用于總線擴(kuò)展和系統(tǒng)時序電路和邏輯電路的實現(xiàn)；

中央處理單元，用于對數(shù)字化的視頻進(jìn)行智能處理；

無線局域網(wǎng)通信接口，用于各節(jié)點之間通信互聯(lián)和交換信息；

FLASH，用于存放系統(tǒng)軟件；

D/A，與中央處理單元連接，用于將數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換成模擬視頻；

SDRAM，用于系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)時，存放數(shù)據(jù)；

RS485，用于中央處理單元和PTZ控制器之間通信，交換控制命令；

PTZ控制器模塊，分別用于對五個CCD圖像傳感器的控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種表面缺陷仿蠅視覺在線檢測裝置，其特征在于：所述中央處理單元采用TMS320DM642處理器，所述SDRAM為64位同步動態(tài)存儲器接口，存儲空間4M*64位，所述FLASH?為?8位異步靜態(tài)存儲器接口，存儲空間4M*8位。

5.一種表面缺陷仿蠅視覺的檢測方法，其特征在于：包括以下兩大流程：圖像配準(zhǔn)拼接流程和仿生復(fù)眼表面缺陷檢測流程，

所述圖像配準(zhǔn)拼接流程包括以下步驟：

（1）、獲取多路圖像，多個CCD?圖像傳感器得到的圖像經(jīng)過透視變換投影到檢測面后，在檢測平面上的坐標(biāo)就已經(jīng)被確定下來；

（2）、圖像拼接預(yù)處理，對獲取的圖像初步定位、縮小匹配范圍、提高匹配速度，對圖像去噪聲、平衡圖像亮度，對圖像的拼接部分采用頻率域法對圖像增強(qiáng)處理，將圖像中感興趣的特征有選擇的突出，而衰減其次要信息；?

（3）、圖像配準(zhǔn)，找出對齊的兩幅或多幅重疊圖像之間的位移情況，描述兩幅圖像之間轉(zhuǎn)化關(guān)系的模型進(jìn)行圖像配準(zhǔn)；

（4）、圖像融合，不同CC圖像傳感器拍攝到的圖像，光強(qiáng)、色彩飽和度都會有差異，因此在圖像拼接的邊界處會有明顯的縫隙，使用加權(quán)平均方法對多CCD?圖像進(jìn)行融合處理；

所述仿生復(fù)眼表面缺陷檢測流程包括以下步驟：

（1），視覺非線性壓縮模塊對拼接得到的場景圖像做非線性壓縮；

（2）、基于局部對比度三維缺陷檢測模塊整合了基于閾值的整流處理和中心側(cè)抑制處理；

（3）、缺陷融合輸出將水平方向和垂直方向上的兩個通道信號分別通過池細(xì)胞融合在一起，然后將融合的結(jié)果再次融合就可以得到最后缺陷的輸出。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種表面缺陷仿蠅視覺的檢測方法，其特征在于：所述圖像配準(zhǔn)拼接流程步驟(3)：所述兩幅圖像之間轉(zhuǎn)化關(guān)系的模型采用對應(yīng)匹配(Homographic?Mapping)模型，即原始圖像是透視變換得到的，CCD圖像傳感器的運動主要是繞其光學(xué)中心的搖鏡、平移、傾斜、旋轉(zhuǎn)和縮放，

其中A是表示縮放和旋轉(zhuǎn)，B表示平移，CT表示投影。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種表面缺陷仿蠅視覺的檢測方法，其特征在于：所述仿生復(fù)眼表面缺陷檢測流程步驟(1)中，視覺非線性壓縮模塊對拼接得到的場景圖像做非線性壓縮，采用線性壓縮變換公式是：

該公式中I_c(x，y)是壓縮后的亮度值，該公式分母部分中第二項是采用的移動平均的方法，這樣求出來的中點值具有自適應(yīng)性。