[發明專利]多尺度瓶口缺陷檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201310204636.3
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103308523A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 王貴錦;施陳博
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及工業自動化檢測技術領域，具體涉及一種多尺度瓶口缺陷檢測方法及實現該多尺度瓶口缺陷檢測方法的裝置。

背景技術

目前，食品的安全問題越來越受到政府和國民的關注。在現有的啤酒、飲料和藥品的生產過程中，都要求灌裝容器滿足相應的質量標準，在生產的每一個環節都要進行嚴格的檢測。一旦出現不合格的瓶口，則不但可能會影響生產廠家的聲譽，而且由于瓶口與消費者的親密接觸，可能會造成使用者受傷，導致消費者的切身利益受到損失。

現有對于瓶口缺陷的檢測方法主要分成三類：人工檢測方法、傳感器檢測方法和機器視覺檢測方法。人工檢測方法是傳統的工業檢測的方法，主要由檢測員通過肉眼觀察來檢測每個瓶口是否存在缺陷，存在的問題包括檢測率低、檢測速度慢以及檢測數據統計匯總困難等。傳感器檢測方法則是利用各種傳感器來進行檢測，例如利用X成像來進行判斷等，存在的問題是容易受到外界環境的干擾影響，并且檢測系統的通用性差。現在主流的檢測方法是利用機器視覺代替人眼，即利用計算機視覺來完成瓶口檢測，這樣的檢測方法檢測速度快，檢測數據統計匯總能力強，而且魯棒性好。但現有的瓶口缺陷檢測方法仍然無法滿足高速生產線上瓶口缺陷檢測的需要，而且精度和穩定性仍有待提高，目前尚未見到相關成型的瓶口缺陷檢測方法和檢測裝置的報道。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明的目的在于提供一種多尺度瓶口缺陷檢測方法，用于解決現有的高速自動化生產流水線上瓶口缺陷檢測方法的精度和穩定性差的問題；進一步的，本發明還提供了一種實現該多尺度瓶口缺陷檢測方法的裝置。

（二）技術方案

本發明技術方案如下：

一種多尺度瓶口缺陷檢測方法，包括：

S1.在目標圖像中定位出瓶口區域；

S2.選擇特征算子在所述瓶口區域進行特征提取；

S3.根據所提取的特征的統計信息，判斷是否存在缺陷：

是：則輸出判斷結果以及缺陷所在位置；

否：對所述目標圖像進行降采樣，并跳轉至步驟S2；直至降采樣的倍數小于預設閾值。

優選的，所述步驟S1包括：

S11.對目標圖像進行灰化處理得到灰度圖；

S12.確定二值化閾值，對所述灰度圖進行二值化處理得到二值圖；其中，白色區域為瓶口區域，黑色區域為背景區域。

優選的，所述步驟S1還包括：

S13.以所述二值圖的中心為圓心，選取若干直徑方向，每個直徑的掃描方向上第一個白色像素點為瓶口區域的輪廓像素點；

S14.根據隨機采樣一致性算法，利用得到的輪廓像素點估計出瓶口區域的輪廓。

優選的，所述步驟S2包括：

S21.將所述瓶口區域沿瓶口中心進行360°全方位展開；

S22.根據缺陷的可區分特性選擇特征算子，在展開后的瓶口區域進行特征提取。

優選的，所述特征算子包括索貝爾算子或者拉普拉斯算子。

優選的，所述步驟S21之前還包括：

S20.將所述瓶口區域與該瓶口區域對應的蒙版進行融合。

優選的，所述步驟S3包括：

S31.對所提取的特征進行水平方向直方圖的統計；

S32.對所提取的特征進行所有連通域像素數目的統計；

S33.根據得到的統計信息，判斷是否存在缺陷以及缺陷可能所在的位置。

優選的，所述步驟S33中利用Adaboost分類器判斷是否存在缺陷以及缺陷可能所在的位置。

本發明還提供了一種實現上述任意一種多尺度瓶口缺陷檢測方法的裝置：

一種多尺度瓶口缺陷檢測裝置，包括：

瓶口定位模塊：在目標圖像中定位出瓶口區域；

特征提取模塊：選擇特征算子在所述瓶口區域進行特征提取；

統計判斷模塊：根據所提取的特征的統計信息，判斷是否存在缺陷：

是：則輸出判斷結果以及缺陷所在位置；

否：對所述目標圖像進行降采樣，并反饋至瓶口定位模塊；直至降采樣的倍數小于預設閾值。

優選的，還包括與所述瓶口定位模塊連接的蒙版融合模塊：用于將所述瓶口區域與該瓶口區域對應的蒙版進行融合。

（三）有益效果