[發明專利]一種汽車儀表盤表面劃痕的自動檢測方法

有效

• 申請號: 201911285288.0
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN111091556B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 童瑩;趙曼雪;曹雪虹
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/187;G06V20/62;G06V10/26;G06V30/148;G06V10/75;G06K9/62
• 代理公司: 南京睿之博知識產權代理有限公司 32296
• 代理人: 楊雷

1.一種汽車儀表盤表面劃痕的自動檢測方法，其特征在于包括如下步驟：

1)輸入儀表盤圖像，并對儀表盤圖像進行預處理，去除噪聲干擾；

2)獲取儀表盤圖像中心處復雜印刷圖標/符號模板；

3)采用模板匹配方法進行印刷圖標/符號模板匹配，判斷匹配到的中心處復雜印刷圖標/符號區域是否存在劃痕，若為是，則標注出來，若為否，則將匹配到的中心處復雜印刷圖標/符號從儀表盤圖像中去除；

模板匹配方法具體實現如下：

在原圖像上滑動模板圖像，按照從左往右、從上往下的順序，每次移動一個像素位置，在每一個位置上用如下公式計算匹配度量值R(x,y)，其中，T(x',y')是模板圖像在(x',y')上的灰度值，I(x+x',y+y')是原圖像在(x+x',y+y')上的灰度值；

統計模板圖像中所有像素與對應原圖像像素的灰度差值平方和，得到匹配度量值R(x,y)，匹配值越小，說明原圖像對應區域與模板圖像越相似,反之，越不相似；

4)采用輪廓檢測方法獲取儀表盤圓內區域；

通過輪廓檢測法提取儀表盤圖像中各連通域的輪廓，然后計算各個輪廓的周長，將這些輪廓周長按照大小降序排序，選擇第二大周長值對應的輪廓，即為圖中儀表盤圓內區域的輪廓；將該輪廓外的像素灰度值置為0，即得到儀表盤圓內區域圖像；

5)采用輪廓檢測方法獲取儀表盤圓內區域的連通域；判斷連通域是否為邊緣處印刷圖標連通域，若為是，則判斷印刷圖標連通域是否存在劃痕，若為否，則判為背景劃痕；

采用輪廓檢測法提取儀表盤圓內區域中各目標區域的輪廓，這些輪廓由一系列像素點集表示，一個像素點集對應一個輪廓，這些像素點集勾勒的區域即為連通域，計算每個連通域內所有像素的平均灰度值，若平均灰度值處于75到160之間，則判斷該區域為非目標區域處的背景劃痕；否則為印刷圖標連通域；

6)判斷印刷圖標連通域是否存在劃痕；結果為是，則顯示邊緣處簡單印刷圖標/符號劃痕；

判斷邊緣處剩余連通區域中是否存在劃痕，將剩余連通區域圖像進行尺寸歸一化，對歸一化圖像進行二值化運算，統計每一個二值圖像中每一行的目標像素個數，并與對應的邊緣處標準簡單圖標/符號模板的二值圖像進行逐行的目標像素個數比較，若連續n行目標像素個數相差大于閾值T，其中n≥5、T≥6，則判定該連通小區域中存在劃痕；

7)將步驟3)中檢測到的中心處復雜印刷圖標/符號劃痕、步驟5)中檢測到的背景劃痕、步驟6)中檢測到的邊緣處簡單印刷圖標/符號劃痕在圖像中標識出來。

2.根據權利要求1所述的汽車儀表盤表面劃痕的自動檢測方法，其特征在于上述步驟1)中對輸入的儀表盤圖像采用手工切割的方法，將屬于同一印刷圖標/符號，但區域不連通的多個小圖標整體切割出來，制作成模板；同時采用輪廓檢測方法，獲取邊緣處區域連通的簡單圖標/符號模板。

3.根據權利要求1所述的汽車儀表盤表面劃痕的自動檢測方法，其特征在于利用上述步驟2)中獲取儀表盤圖像中心處復雜印刷圖標/符號模板對汽車儀表盤圖像進行模板匹配，將匹配得到的圖標/符號圖像進行尺寸歸一化；對歸一化圖像進行二值化運算，統計每一個二值圖像中每一行的目標像素個數，并與對應的標準模板二值圖像進行每一行的目標像素個數比較，若連續n行目標像素個數相差大于閾值T，其中n≥5、T≥6，則判定匹配到的印刷圖標/符號處存在劃痕。

4.根據權利要求1所述的汽車儀表盤表面劃痕的自動檢測方法，其特征在于上述步驟5)采用輪廓檢測方法獲取儀表盤圓內區域的連通域，計算每個連通區域的平均灰度值，若平均灰度值處于75到160之間，則判斷該區域為非目標區域處的劃痕；進一步判斷邊緣處剩余連通區域中是否存在劃痕，將剩余連通區域圖像進行尺寸歸一化，對歸一化圖像進行二值化運算，統計每一個二值圖像中每一行的目標像素個數，并與對應的邊緣處標準簡單圖標/符號模板的二值圖像進行逐行的目標像素個數比較，若連續n行目標像素個數相差大于閾值T，其中n≥5、T≥6，則判定該連通小區域中存在劃痕。