[發明專利]一種針對類鏡面物體的高光區域自適應勻光的方法

有效

• 申請號: 201711360310.4
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108109138B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 杜娟;陳芳;胡躍明
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G01N21/88;G01N21/95
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明提供了一種針對類鏡面物體的高光區域自適應勻光的方法，通過對采集的圖像進行兩層小波分解與重構，提取出圖像的高光區域。然后再運用局部搜索圖像修復算法實現高光區域的自適應勻光處理。這種方法可以消除檢測過程中高光區域對缺陷檢測的影響且無需人工干涉，自動根據源圖像的信息進行均勻高光區域信息。相比于其他勻光算法，該方法可以得到更均勻的處理結果，且具有更好的適應性。

技術領域

本發明涉及精密類鏡面物體的生產和檢測及相關環節，涉及特征區域提取，高光區域的自動勻光處理，特別涉及一種針對類鏡面物體的高光區域自適應勻光的方法。

背景技術

制造業的飛速發展，對產品的檢測任務提出了更高的要求，傳統的人工手段已經無法滿足大批量產品的高精度、快速甚至實時動態的檢測要求。機器視覺技術以數字圖像作為獲取信息的手段，與計算機圖形學、自動化技術等相關領域緊密結合，很適合對產品表面進行缺陷檢測。

目前，大部分工業產品表面缺陷主要包括凹痕、條痕、裂紋、龜裂、色斑等。一般的視覺檢測系統的光源會在產品表面產生強烈的反光，即高光部分，這個問題對后續的圖像環節有較大影響，會使得缺陷的檢測率大大降低。為了消除表面光滑的工業產品產生的高光，提高整個檢測過程的工作效率與檢測精度，從硬件角度可以通過光的漫反射和散射現象，將光源從固定方向發出的、具有高度方向性的光打散，使其均勻照射在產品表面，從而消除產品表面的高光，攝像機采集灰度較為均勻圖像；從算法角度，對于硬件無法消除的高光問題，通過算法進行勻光處理，為后續的缺陷檢測提供了便利，從而提高了檢測的精度和效率。

本方法從小波分解與圖像修復的角度對采集的圖像分析處理，能實現圖像高光區域的提取與高光區域自適應勻光處理。

發明內容

本發明的目的在一種針對類鏡面物體的高光區域自適應勻光的方法，相于現有的缺陷檢測方法具有準確性和魯棒性的特點，具體技術方案如下。

一種針對類鏡面物體的高光區域自適應勻光的方法，其包括以下步驟：

(1)獲取待檢測的源圖像I：將類鏡面物體放入一個暗室中，暗室內表面粗糙，光源產生的光線經由暗室內部粗糙的表面的第一次反射照在磨砂半球體表面，再經由磨砂半球體表面的二次透光照在待測物體上，由視覺系統采集而得到待測物體源圖像I；經由兩次光路變化來將能量集中的光分散來減少圖像上高光的強度與區域；

(2)對待檢測源圖像進行小波分解：對待檢測的源圖像進行2層小波分解，提取出經過2層小波分解后的第一層、第二層的近似矩陣 CA1、CA2，和第一、二層小波分解的細節系數，同時取出第二層小波分解近似矩陣的最大值MAX，和最小值MIN；所述細節系數包含水平分量、垂直分量、對角分量；

(3)對第二層小波分解近似矩陣進行自適應拉伸處理：取第二層小波分解近似矩陣CA2中的任意一個像素點x的灰度值依次與源圖像的平均灰度值average進行比較，如果小于average，則如果大于average，則其中A(x)是x點經拉伸后的灰度值，G是拉伸系數，X_MAX是源圖像的最大灰度值，X_MIN是源圖像的最小灰度值，X是近似矩陣CA2上x點的灰度值；

(4)進行小波重構后得到高光區域標記圖像I1：對第二層小波分解的細節系數置零處理后進行小波重構，得到新的第一層小波分解的近似矩陣，對第一層小波分解的細節系數置零處理，再次進行小波重構得到新圖像；新圖像與源圖像進行對應相減，設定閾值T,提取出高光區域，并以綠色標記顯示在源圖像上，該新圖像標記為I2；

(5)參數初始化：初始化等照線方向，置信度、數據項；