[發(fā)明專利]一種通過機(jī)器視覺實現(xiàn)的缺陷標(biāo)識系統(tǒng)

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• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111402238A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 苑學(xué)濤
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州光領(lǐng)電子科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/13;G06T7/194;G06T7/73;G06T5/00;G06K9/46;G06K9/62;G01N21/88
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32260
• 代理人: 豐葉

1.一種通過機(jī)器視覺實現(xiàn)的缺陷標(biāo)識系統(tǒng)，其特征在于，包括如下流程步驟：S1：采用CCD或CMOS傳感器等圖像采集設(shè)備對被檢測產(chǎn)品表面進(jìn)行表面圖像采集，并評判采集到圖像的清晰程度，根據(jù)圖像的清晰程度調(diào)整對焦?fàn)顟B(tài)；S2：通過圖像預(yù)處理，將被檢測產(chǎn)品的表面圖像轉(zhuǎn)換成具有邊緣特征的灰度圖像；S3：采用目標(biāo)匹配定位算法，在灰度圖像中尋找與對應(yīng)標(biāo)的物或模板圖像相似度最高的區(qū)域，并將區(qū)域該區(qū)域定義為目標(biāo)區(qū)；S4：對采集到的目標(biāo)區(qū)圖像進(jìn)行二維缺陷檢測；S5：對采集到目標(biāo)區(qū)圖像進(jìn)行基于頻域的傅立葉變換的三維缺陷檢測；S6：對步驟S4和S5中檢測出的缺陷進(jìn)行缺陷特征分析；S7：根據(jù)S5中被檢測產(chǎn)品的缺陷特征分析結(jié)果，把缺陷特征分析結(jié)果與預(yù)先設(shè)置在系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對，并將缺陷檢測結(jié)果符合要求的產(chǎn)品標(biāo)識并分離開來。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過機(jī)器視覺實現(xiàn)的缺陷標(biāo)識系統(tǒng)，其特征在于：所述步驟S2中的圖像預(yù)處理，包括圖像灰度轉(zhuǎn)換處理、圖像去噪處理和圖像邊緣檢測處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過機(jī)器視覺實現(xiàn)的缺陷標(biāo)識系統(tǒng)，其特征在于：在步驟S2和步驟S3之間加入步驟S2.5：通過圖像增強(qiáng)處理，增強(qiáng)步驟S2中具有邊緣特征的灰度圖像的圖像特征。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種通過機(jī)器視覺實現(xiàn)的缺陷標(biāo)識系統(tǒng)，其特征在于：所述步驟S2.5中的圖像增強(qiáng)處理，是通過全局二值化增強(qiáng)算法對預(yù)處理后的灰度圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過機(jī)器視覺實現(xiàn)的缺陷標(biāo)識系統(tǒng)，其特征在于：步驟S1中所述的調(diào)整對焦?fàn)顟B(tài)，包括以下步驟：a：確定圖像采集設(shè)備的視野；b：確定被檢測產(chǎn)品的檢測區(qū)域；c：確定拍攝基準(zhǔn)點；d：根據(jù)所述圖像采集設(shè)備的視野、所述檢測區(qū)域和所述基準(zhǔn)點，確定所述圖像采集設(shè)備每次拍攝時候的旋轉(zhuǎn)角度、每次拍攝需要檢測的技術(shù)特征、每個被檢測產(chǎn)品的拍攝次數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過機(jī)器視覺實現(xiàn)的缺陷標(biāo)識系統(tǒng)，其特征在于：步驟S3中所述的目標(biāo)匹配定位算法包括但不限于歸一化互相關(guān)算法、廣義霍夫變換算法、SIFT算法或尺度不變特征變換算法、幾何哈希算法；所述尋找標(biāo)的物算法采用單個或者多個模板進(jìn)行匹配定位，或聯(lián)合金字塔算法進(jìn)行加速。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過機(jī)器視覺實現(xiàn)的缺陷標(biāo)識系統(tǒng)，其特征在于：所述步驟S4二維缺陷檢測步驟如下：需要在目標(biāo)區(qū)圖像基礎(chǔ)上，采用設(shè)定的坐標(biāo)偏置，進(jìn)行掩模覆蓋，標(biāo)記為前景的區(qū)域為ROI區(qū)域，標(biāo)記為背景的區(qū)域為濾除區(qū)域，濾除區(qū)域不參與缺陷檢測過程和缺陷特征分析、缺陷等級評估過程。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過機(jī)器視覺實現(xiàn)的缺陷標(biāo)識系統(tǒng)，其特征在于：所述步驟S5三維缺陷檢測步驟如下：e：創(chuàng)建高斯濾波器；f：圖像預(yù)處理；g：預(yù)處理后的圖像從空間域轉(zhuǎn)換到頻域處理；h：對頻域圖像進(jìn)行卷積運算；i：將頻域圖像重新轉(zhuǎn)換到空間域處理；j：空間域圖像分割；k：連通域選取。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過機(jī)器視覺實現(xiàn)的缺陷標(biāo)識系統(tǒng)，其特征在于：步驟S6所述的缺陷特征分析過程建立在缺陷已經(jīng)完全分割完成的基礎(chǔ)上，對被分割之后缺陷進(jìn)行缺陷特征描述主要采用全局特征和局部特征；特征提取的方法包括但不限于幾何尺寸、面積、熵、灰度矩和各向異性特征，或者采用深度學(xué)習(xí)方法特征提取，深度學(xué)習(xí)方法特征提取包括但不限于采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、卷積自編碼模型提取的特征。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過機(jī)器視覺實現(xiàn)的缺陷標(biāo)識系統(tǒng)，其特征在于：步驟S7所述的缺陷等級評估需要根據(jù)被檢測物體設(shè)定具體的評判指標(biāo)，對被檢測物體進(jìn)行缺陷等級類別的劃分。