[發明專利]一種基于機器視覺的顯示終端操作響應匹配檢測裝置

無效

• 申請號: 201310059756.9
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103150557A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 高峰;徐國艷;丁能根;劉建行;黃小云;邢龍龍
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F11/22
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

1.一種基于機器視覺的顯示終端操作響應匹配檢測裝置，其特征在于，包括：機構操作單元、采集待檢測圖像單元、模板圖像預存單元、圖像定位匹配單元及顯示單元；機構操作單元中存儲有對待檢測器件進行所有需要檢測的操作的步驟，在檢測時，機構操作單元按照操作的步驟對待檢測器件進行操作；機構操作單元對待檢測器件進行操作后，采集待檢測圖像單元通過攝像頭采集顯示終端顯示的待檢測圖像，將待檢測圖像輸入圖像定位匹配單元；模板圖像預存單元存放有對各操作響應正確的模板圖像，模板圖像的獲取方法是：將檢測合格的顯示終端放在檢測設備上，進行所有需要檢測的操作，用攝像頭采集顯示終端響應各操作的圖像，并在圖像中截取出包含顯示內容的矩形區域，保存矩形區域的左上角點坐標，并將矩形區域存為模板圖像；圖像定位匹配單元接收當前操作的待檢測圖像和對應的模板圖像，將模板圖像在待檢測圖像進行定位匹配處理，判斷當前顯示結果是否正確，并將結果圖像輸出給顯示單元；顯示單元在待檢測圖像的灰度圖像中框出模板圖像的近似區域，并在顯示終端顯示錯誤時，標記出不匹配的像素點；

圖像定位匹配單元包括：灰度圖像轉換模塊、圖像分塊模塊、子圖匹配模塊、自適應二值化處理模塊、差值圖像獲取模塊、密度值統計模塊以及檢測判斷模塊；灰度圖像轉換模塊分別將接收的待檢測圖像和模板圖像轉換為灰度圖像Q₁和T₁；圖像分塊模塊對圖像T₁進行分塊處理，根據設置的邊長L分割得到m個正方形子圖S_i，i=1,2,3,...,m；子圖匹配模塊采用搜索最大相似度區域的方法在待檢測圖像中找到各子圖S_i對應的圖像S′_i；自適應二值化處理模塊對所有子圖S_i和子圖在圖像Q₁中對應的圖像S′_i分別進行自適應二值化處理；差值圖像獲取模塊用于獲取子圖S_i和與其對應的圖像S′_i的差值圖像D_i，i=1,2,...,m；密度值統計模塊對差值圖像D_i中的每個白色像素點，進行如下處理：以該白色像素點為左上角點，沿向右和向下方向擴充為7像素×7像素大小的塊，將該塊作為統計單元，計算該塊中白色像素點的密度值M；檢測判斷模塊判斷是否存在大于密度閾值的密度值M，若存在，則該M值對應的統計單元區域存在與模板圖像不匹配的像素點，若不存在，則待檢測圖像Q與標準模板圖像T匹配；

子圖匹配模塊首先在圖像Q₁中搜索與子圖S₁對應的圖像S′₁，然后根據S′₁和各子圖S_i之間的位置關系，分別搜索子圖S_i(i=2,3...,m)在圖像Q₁中對應的圖像S′_i；

其中圖像S′₁的搜索方法為：(1)設置間隔搜索值ee，當L>80時，ee=8，L≤80時，ee=4；(2)確定搜索點，每次重置搜索區域時，第一個搜索點是搜索區域的左上角點，然后按照先搜索x方向再搜索y方向的原則，每次間隔ee個像素點作為搜索點，初始搜索區域為：x方向為[a-k,a+k]，y方向為[b-k,b+k]，超出圖像Q₁區域的部分不進行搜索，(a,b)為模塊圖像T的左上角點坐標，k為搜索擴大尺度值，k為大于等于0的整數；(3)判斷搜索點是否超出當前有效搜索區域，如果超出，執行(4)，否則將搜索點作為左上角點擴展得到L×L大小的候選區域，利用歸一化積相關圖像匹配算法計算候選區域與S₁的相似度值，并保留當前所有候選區域中相似度值最大的候選區域的搜索點P_m(x_z,y_z)，然后執行(2)，確定下一個搜索點；(4)判斷ee是否等于1，當ee等于1，輸出搜索到的相似度值最大的搜索點P_m，在灰度圖像Q₁上以P_m為左上角點擴展的L×L大小的候選區域就是S′₁；當ee不等于1時，ee減去1，并重置搜索區域：x方向為[x_z-ee，x_z+ee]，y方向為[y_z-ee，y_z+ee]，然后執行(2)，確定下一個搜索點；

設圖像S′₁的左上角點在圖像Q₁中的點為P₁(A,B)，各子圖S_i左上角點在模板圖像T₁的坐標為PP_i(x_i,y_i)，i=1,2,...,m，圖像S′_i(i=2,3...,m)的搜索方法為：設置子圖S_i(i=2,3,...,m)的左上角點的搜索范圍為：x方向為[A+(x_i-x₁)-5，A+(x_i-x₁)+5]，y方向為[B+(y_i-y₁)-5，B+(y_i-y₁)+5]，在設置的搜索范圍內逐點搜索擴展的候選區域與子圖S_i的歸一化積相關相似度值，其中取得最大相似度值的候選區域就是子圖S_i在圖像Q₁中的對應圖像S′_i。