[發明專利]一種基于增強圖像識別技術的產品質量在線檢測方法

在審

• 申請號: 201910090466.8
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109859132A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 孫潔;張尹聰
• 申請（專利權）人: 孫潔;張尹聰
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/00
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 徐星

本發明公開了一種基于增強圖像識別技術的產品質量在線檢測方法，通過對獲得的產品圖像進行雙邊濾波、冪次變換、非線性變換、反銳化掩模濾波、線性拉伸等操作，實現了對圖像清晰度的增強。再對增強后的產品圖像進行分析處理，判斷產品表面是否存在缺陷，從而實現對產品質量的在線檢測。

技術領域

本發明涉及視頻圖像處理技術領域，具體涉及一種基于增強圖像識別技術的產品表面缺陷在線檢測方法。

背景技術

隨著工業生產和工藝的不斷發展，對機械設備自動化程度、生產效率和質量要求越來越高；人們對產品的外觀質量也給予了更多的關注，在提高產品生產效率以及保證產品質量的同時，生產質量檢測效率也需要不斷地改進和提高；傳統質量檢測是通過人工實時在線檢測產品質量，檢測效率低，且容易出現漏檢，這給產品的質量控制帶來了很多不穩定和不可靠的因素。目前，國內針對產品的表面缺陷在線檢測還處于起步階段，尚無成熟的在線檢測解決方案。檢測機器所使用的CCD成像元件由于光照條件、成像角度等因素，會對成像的清晰度產生比較嚴重的影響，從而導致產品質量的檢測很不穩定。因此，如何提高產品圖像的清晰度成了影響產品質量檢測水平的關鍵因素。目前對圖像的清晰化處理方法是通過增強圖像的色彩和對比度，降低外界因素對圖像的影響，比較常見的有直方圖均衡法、偏振圖像處理法、小波變化法和Retinex法等。傳統的Retinex圖像增強算法于1971年由美國物理學家Edwin.H.Land提出，其是一種顏色恒知覺的色彩理論，一副圖像可分為照射圖像和反射圖像兩部分，即包含了照射分量和反射分量，用公式表示為，式中為需要增強的原始圖像，描述了圖像變化緩慢的低頻信息，為的反射圖像，其決定了霧化圖像的內在性質，包含了圖像中的大部分高頻細節信息。為圖像中的坐標。對公式兩邊取對數，即可分離出反射和照射分量：。這樣處理后反射圖像的分量就可以直接利用減法運算實現，大大的降低了計算量，，此結果作為Retinex算法圖像增強的最終結果。1997年Jabson等人提出了單尺度Retinex算法，使用高斯濾波器來估計圖像的照射分量，則第i個顏色分量Retinex增強結果用數學公式可以表示為：，其中i=1,2,3，*表示與輸入圖像做卷積，通常為高斯環繞函數，其表達式為：，式中，為高斯函數的標準差。取值大小關系到卷積核的作用范圍，越大，增強圖像的色彩恢復的越自然，但會忽略局部細節，越小，增強圖像的局部細節越突出，但色彩失真越嚴重。所以傳統的Retinex使得圖像的高頻成分被增強，但同時濾除掉了大部分低頻成分，導致圖像內容信息的丟失。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種新的基于增強圖像識別技術的產品質量在線檢測方法。經過不斷地研究發現，在產品質量檢測中引入基于多尺度Retinex算法的視頻圖像增強方法，不但可以完整保留圖像內容信息，還能夠極大地提高所獲取圖像的清晰度，從而實現產品表面缺陷的快速準確檢測。

本發明所采用的技術方案是，一種基于增強圖像識別技術的產品質量在線檢測方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、圖像采集，從視頻中獲取待檢測產品的原始圖像；

步驟2、對產品圖像進行分割和二值化；

步驟3、采用基于多尺度Retinex算法的圖像清晰度增強方法對所述產品圖像進行處理，獲得增強后的產品圖像；

步驟4、分析處理所述增強后的產品圖像，判斷產品表面是否存在缺陷；

步驟5、統計缺陷信息：記錄檢測產品合格和不合格的數量。

優選地，所述步驟3中采用基于多尺度Retinex算法的圖像清晰度增強方法對所述產品圖像進行處理，獲得增強后的產品圖像具體可以采用如下方式：

步驟3.1）、對所述圖像進行雙邊濾波，濾除圖像中的噪聲成分；

步驟3.2）、對雙邊濾波后的圖像進行冪次變換，，其中為原始圖像的像素灰度值，為冪次變換后的像素灰度值，c，β為常數；