[發明專利]一種浸漬輥涂布施涂過程產生氣泡機器視覺檢測方法

在審

• 申請號: 201811559693.2
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109712125A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 包能勝;方海濤
• 申請（專利權）人: 汕頭大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/80;G06T7/136;G06T5/30
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 周增元;曹江

1.一種浸漬輥涂布施涂過程產生氣泡機器視覺檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：進行相機標定；

S2：采集施涂過程產生氣泡圖像；

S3：選擇涂布棍液面下方部分為目標區域；

S4：對所拍攝的氣泡圖像進行均值濾波平滑和直方圖均衡化處理；

S5：對預處理后的圖像進行OTSU的自適應閾值分割；

S6：對分割后的圖像進行圖像形態學處理；

S7：結果輸出。

2.根據權利要求1所述的浸漬輥涂布施涂過程產生氣泡機器視覺檢測方法，其特征在于，所述進行相機標定的步驟是采用張正友標定方法對相機進行標定。

3.根據權利要求2所述的浸漬輥涂布施涂過程產生氣泡機器視覺檢測方法，其特征在于，所述均值濾波平滑的處理步驟采用以下公式進行：

式中，Z_i代表像素點(x,y)鄰域的灰度值；W_i代表鄰域像素的加權系數；mn代表模板大小。

4.根據權利要求3所述的浸漬輥涂布施涂過程產生氣泡機器視覺檢測方法，其特征在于，所述直方圖均衡化處理包括：

用r表示歸一化的原始圖像灰度，用s表示直方圖均衡化后的圖像灰度：

0≤r≤1,0≤s≤1(0代表黑，1代表白)

在[0,1]區間內的任一r值，都產生一個s值，且s＝T(r)，T(r)為變換函數，

T(r)滿足下列條件：

①在0≤r≤1區間，T(r)為單調遞增函數；

②在0≤r≤1區間，有0≤T(r)≤1；

條件①確保灰度級次序為從黑到白。條件②確保灰度變換后的灰度仍在原動態范圍內。

變換函數T(r)的離散形式為：

5.根據權利要求4所述的浸漬輥涂布施涂過程產生氣泡機器視覺檢測方法，其特征在于，所述步驟S5具體包括：

(1)統計每個灰度級像素個數，計算每個像素的概率分布，設圖像中灰度值為i的像素總數為n_i，計算圖像像素總數：

每個灰度級的像素概率為：

(2)對各個灰度級遍歷搜索，計算當前灰度級下背景區域與目標區域的概率。假設閾值為T，將圖像分成兩部分：灰度值為[0,T]的背景區域(A區域)和灰度值為[T+1,255]的目標區域(B區域)，則兩個區域的概率為：

(3)根據目標函數計算出類間與類內方差下的閾值，計算A、B區域的平均灰度值：

則圖像的平均灰度值為：

計算類間方差為：

σ²＝ω_A(μ_A-μ)²+ω_B(μ_B-μ)²＝ω_Aω_B(μ_A-μ_B)²

(4)選取最佳閾值T＝T′，并滿足：

基于圖像中目標區域和背景區域的類間方差越大閾值分割越準確的原理，對灰度級[0～255]進行遍歷，尋找最大方差下的灰度級T，利用閾值T對濾波后的圖像做二值化處理。

6.根據權利要求5所述的浸漬輥涂布施涂過程產生氣泡機器視覺檢測方法，其特征在于，所述步驟S6包括膨脹運算和/或腐蝕運算，

所述膨脹運算使用結構元素S，遍歷整個目標圖像，對目標圖像區域和結構元素S做與運算；

所述腐蝕運算在相對應的像元“與”運算結果為1，則將圖像灰度值設為1，否則設為0。記作：X⊙S。