[發明專利]一種用于缺陷檢測的瓶蓋圖像外輪廓確定方法

有效

• 申請號: 201310649002.9
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103606167A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 李華偉;李鳳婷;余天洪;關帥;諶孫煥;卜學哲
• 申請（專利權）人: 天津普達軟件技術有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

所屬技術領域

本發明屬于數字圖像處理技術領域，涉及一種瓶蓋檢測方法。

背景技術

瓶蓋在注塑過程中，由于注塑機注塑不良，瓶蓋外圓會出現毛刺，為了配合生產線的自動檢測和剔除不良品，需要采用能快速準確地檢測出瓶蓋圖像的外圓輪廓。

發明內容

本發明的目的是提出一種可以在線快速準確地檢測出瓶蓋外圓輪廓的方法。本發明的技術方案如下：

一種用于缺陷檢測的瓶蓋圖像外輪廓確定方法，包括下列步驟：

（1）開發一個圓定位工具，該工具為一個在屏幕上顯示的工具，由一個圓、在圓周上等分布的若干箭頭組成，該工具的圓的位置能夠在鼠標的拖動下改變，在靠近圓周的某個位置設置一個用于在鼠標的拖動下能夠改變圓的大小的圖標；在圓上等分布的箭頭的長度和個數可以改變，長度越長，所能檢測的瓶蓋圖像的位置偏差范圍越大，個數越多，檢測精度越高；箭頭的方向也可以通過選擇來決定是從圓內指向圓外還是從圓外指向圓內；

（2）在進行自動檢測之前，先采集一幅瓶蓋圖像，并在屏幕上顯示該圖像；

（3）利用鼠標拖動圓定位工具，使其移動到瓶蓋圖像中的瓶蓋位置，改變圓的大小到適合自動檢測的位置，并確定箭頭的方向，保存確定好的圓定位工具的圓心位置、半徑大小、箭頭個數、箭頭長度和箭頭方向5個參數；

（4）計算出圓定位工具中所有箭頭所在位置的像素坐標；

（5）在進行自動檢測時，在同樣的拍攝條件下提取待檢測的瓶蓋的圖像，求取其二值圖：對待檢測的瓶蓋圖像進行迭代法閾值分割，得到二值圖；

（6）根據已經確定的圓定位工具的圓心位置，半徑大小、箭頭個數、箭頭長度和箭頭方向5個參數，對待檢測的瓶蓋圖像的二值圖進行外圓輪廓的搜索，得到外圓輪廓上的若干輪廓點，將這些輪廓點利用霍夫變換進行擬合，得到待檢測的瓶蓋的圖像的圓心坐標和半徑；

（7）對二值圖像進行8鄰域輪廓跟蹤，找出待檢測的瓶蓋的外圓輪廓上所有輪廓點。

作為優選實施方式，步驟（6）的方法如下：如果圓定位工具的箭頭方向是從圓內指向圓外，從箭頭始端沿箭頭方向進行搜索時，判斷當前像素值減去上一個像素為0，并且當前像素減去下一個像素為255時，記錄該像素點的位置，認為該像素點時瓶蓋外圓輪廓上的點，繼續搜索下一個箭頭所在位置的外圓輪廓上的點；如果圓定位工具的箭頭方向是從圓外內指向圓內，從箭頭始端沿箭頭方向進行搜索時，判斷當前像素值減去上一個像素為-255，并且當前像素減去下一個像素為0時，記錄該像素點的位置，認為該像素點時瓶蓋外圓輪廓上的點，繼續搜索下一個箭頭所在位置的外圓輪廓上的點；在得到瓶蓋外圓輪廓上所有箭頭所在區域的輪廓點后，利用霍夫變換擬合出一個標準圓，得到瓶蓋的圓心坐標和半徑。

步驟（7）的方法如下：已知瓶蓋圓心坐標和半徑，從圓心出發向待檢測的瓶蓋圖像的某個方向進行搜索，當前像素點與下一個像素點的灰度差值為255時，認為當前像素點為可能為輪廓上的點，再判斷當前像素點到圓心的距離是否和半徑相當，如果相差較小，在設定的閾值范圍內，則認為是外圓輪廓上的點，否則，繼續沿著該方向向外按照同樣的方法繼續搜索，直到找到外圓輪廓上的點為止，以該點作為輪廓跟蹤的起始點，輪廓跟蹤時，記錄跟蹤到的像素點坐標。

本發明的有益效果如下：利用本發明提供的圓定位工具確定瓶蓋的圓心和半徑，檢測時間不超過2ms。該算法能快速準確地檢測出瓶蓋外圓輪廓，為下一步的缺陷檢測之用，自動檢測時間不超過0.3ms。

附圖說明

圖1圓定位工具示意圖。

圖2待檢測瓶蓋圖像。

圖3圓定位工具定位瓶蓋位置。

圖4二值后的瓶蓋圖像。

圖5（a）是將鼠標移動到圓定位工具的圓周附近時光標變成的形狀；

圖5（b）是鼠標移動到圓定位工具的圓周右側的小正方形附近時變成的形狀。

圖6檢測結果圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行說明。

（1）開發一個圓定位工具，如圖1所示。該工具由一個圓、在圓周上等分布的若干箭頭組成，該工具的圓的位置和大小可以任意改變；在圓上等分布的箭頭的長度和個數也可以改變（長度范圍在20-50個像素之間，個數范圍在4-360之間）；箭頭的方向也可以通過選擇來決定是從圓內指向圓外還是從圓外指向圓內。