[發(fā)明專利]一種基于圖像融合的物體表面檢測方法及系統(tǒng)、存儲介質

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010462494.0
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111627008B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設計）人: 楊洋
• 申請（專利權）人: 深圳市華漢偉業(yè)科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 彭家恩;彭愿潔

一種基于圖像融合的物體表面檢測方法及系統(tǒng)、存儲介質，其中物體表面檢測方法包括：獲取待檢測物體在不同方向的平面光照射下攝取的多幅投影圖像，根據各幅投影圖像的圖像特征建立任意圖像部位的映射特征矩陣，通過奇異值分解處理映射特征矩陣以提取得到主要特征矩陣，根據預設的表面可積性條件為主要特征矩陣建立約束條件，通過變換處理獲得待檢測物體的表面特征信息。由于對多幅投影圖像進行圖像融合處理來計算待檢測物體的表面特征信息，使得多幅投影圖像經過圖像融合處理之后能夠清楚、準確的獲得待檢測物體的表面特征信息，對待檢測物體的形狀特征、紋理特征或者缺陷特征進行有效的表征。

技術領域

本發(fā)明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種基于圖像融合的表面檢測方法及系統(tǒng)、存儲介質。

背景技術

在工業(yè)檢測中，產品的質量控制是一項非常重要的工作，由于生產線的高速運行以及流水線的自動化作業(yè)需求，依靠人力實現(xiàn)產品外觀檢測、紋理識別、缺陷檢查的方法已被逐漸摒棄，取而代之的是二維圖像的視覺檢測方法，由于二維圖像只有平面信息，所以對于物體的位置、深度是十分敏感的，當從多個角度對同一物體拍攝時，通常會得到不同的拍攝結果，增大檢測的難度。

非接觸式的工業(yè)檢測方法具有不損壞被檢測物體的優(yōu)勢，其相關技術得以迅速發(fā)展。通常，非接觸式方法根據是否提供主動光源而分為主動視覺方法和被動視覺方法，其中主動視覺方法具備重建精度高、重建細節(jié)豐富的特點，被廣泛用于工業(yè)產品缺陷檢測、文物數字化、人臉三維建模等重建要求高的場景；但是主動視覺方法存在對環(huán)境光源要求高、處理過程復雜、應用場景大小受限等缺點。被動視覺方法由于其成本低廉、可靠靈活、適應性強等特點而被用于大規(guī)模場景重建、機器人定位導航等領域；但是被動視覺方法的主要缺陷是圖像特征的提取與匹配嚴重依賴于圖像特征，對于紋理單一、重復、缺失的情況重建效果不佳。

目前，在工業(yè)材料、印刷品等行業(yè)中，為保證產品質量的同時高速剔除廢品，往往借助主動視覺檢測技術對工件表面或者紙張表面進行檢測，查找諸如色差、漏印、油墨擴散、劃痕等異常紋理，查找諸如斑點、凹坑、缺損、凹凸字符、污垢等表面缺陷。特別地，進行異常紋理和表面缺陷檢測的主要方法是圖像模型對比，通過預先選取的標準圖像特征域建立圖像模型，讓當前待檢測圖像與這些圖像模型進行逐像素對比并判斷其差異值，最后根據差異值判斷待檢測圖像中的缺陷特征。也有采用圖像濾波器的表面缺陷檢測方法，對待檢測圖像進行去噪處理，抑制目標圖像的噪聲并盡量保留圖像細節(jié)特征，然后抽取圖像細節(jié)中的異常部位作為異常紋理或者缺陷特征。但是，由于光源衰減、光源移位、鏡頭污染、曝光參數不一致等客觀因素，經常產生圖像模型不精確和圖像對比度差等問題，而且，使用諸如濾波、灰度去噪、二值化、形態(tài)學運算等缺陷篩選方法處理圖像時對圖像的質量有一定的要求，不適宜從低對比度的圖像中篩選出缺陷特征。因此，現(xiàn)有的技術無法對低比度的褶皺、斑痕、色差等進行有效地檢測，從而在工業(yè)產品檢測時存在漏檢、誤檢等問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明主要解決的技術問題是如何克服現(xiàn)有主動視覺檢測技術的不足，有效提高二維照明檢測的準確度。為解決上述技術問題，本申請?zhí)峁┮环N基于圖像融合的物體表面檢測方法及系統(tǒng)、存儲介質。

根據第一方面，一種實施例中提供一種基于圖像融合的物體表面檢測方法，包括：獲取待檢測物體在不同方向的平面光照射下攝取的多幅投影圖像；根據各幅所述投影圖像的圖像特征建立任意圖像部位的映射特征矩陣；通過奇異值分解處理所述映射特征矩陣，提取得到主要特征矩陣；根據預設的表面可積性條件為所述主要特征矩陣建立約束條件，通過變換處理獲得所述待檢測物體的表面特征信息。

所述根據各幅所述投影圖像的圖像特征建立任意圖像部位的映射特征矩陣，包括：獲取各幅所述投影圖像各自對應的圖像特征，所述圖像特征包括所取圖像的灰度信息；根據各幅所述投影圖像各自對應的圖像特征構建任意圖像部位的光照模型，所述任意圖像部位包括所述投影圖像上任意的一個或多個像素點；根據所述任意圖像部位的光照模型建立對應的映射特征矩陣，所述映射特征矩陣用公式表示為

I₁＝SL；