[發明專利]一種用于USB插頭表面缺陷檢測的ROI提取方法和系統

有效

• 申請號: 202010522325.1
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111652221B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 楊將新;賈淑凱;曹彥鵬;曹衍龍;朱文斌;劉佳煒;韋逍遙
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06V10/25
• 分類號: G06V10/25;G06T7/00;G01N21/95;G01N21/88
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 杜放

本發明公開了一種用于USB插頭表面缺陷檢測的ROI提取方法，包括步驟：（1）采集待檢測的USB插頭表面的圖像；（2）根據USB插頭的包括窗口邊界的部分輪廓特征對圖像進行第一次角度調整；（3）根據USB插頭的兩側邊緣特征對圖像進行第二次角度調整；根據USB插頭的固定尺寸從圖像中提取ROI。

技術領域

本發明涉及機器視覺檢測，尤其涉及USB插頭表面缺陷檢測。

背景技術

對于高端手機生產商來說，其不僅要在產品質量上達到高水平，而且在外觀上也要求完美。在 USB 數據線的生產加工過程中，產品需要經過加工、運輸、組裝、檢測等多道工序，在此過程中對 USB 插頭造成刮傷、碰傷等傷害是不可避免的。

自然帶來這些問題，從公司角度，日益增加的人工成本以及國際形勢下產業結構調整的客觀需求，加之人工檢測效率低促使公司想辦法減少繁重的人工活動；從個人來說，長時間的燈光下工作很容易造成人眼疾病。

基于機器視覺的表面檢測技術從 20 世紀后期發展至今，已經被使用在人們生產生活的各個領域，如帶鋼、織布和鐵軌等表面缺陷檢測。機器視覺法的檢測精度可達到微米級，準確率可達 90%以上，高效、高度自動化，完全能滿足 USB 插頭表面缺陷檢測的需求。

而運用機器視覺法進行USB表面缺陷的檢測，就必須涉及到圖像采集以及圖像處理過程，因此設計一種具有魯棒性的圖像處理算法處理相機采集到的USB原始圖像，以提取采集圖片中USB 插頭中的ROI區域，是十分必要的。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是如何提取采集圖片中USB 插頭中的ROI區域。

為實現上述目的，本發明提供了一種用于USB插頭表面缺陷檢測的ROI提取方法，包括步驟：（1）采集待檢測的USB插頭表面的圖像；（2）根據USB插頭的包括窗口邊界的部分輪廓特征對圖像進行第一次角度調整；（3）根據USB插頭的兩側邊緣特征對圖像進行第二次角度調整；根據USB插頭的固定尺寸從圖像中提取ROI。

進一步地，步驟（2）中包括步驟：提取輪廓并矩形擬合；截取窗口區域；通過霍夫直線檢測得到包括窗口邊界的部分輪廓特征；計算旋轉角度。

進一步地，步驟（3）中包括步驟：構建掩膜；進行掩膜操作；進行霍夫直線檢測，得到兩側邊緣特征；計算旋轉角度。

進一步地，計算旋轉角度時，對所有通過霍夫直線檢測得到的直線，進行遍歷求平均值。

進一步地，步驟（4）中包括步驟：提取輪廓并矩形擬合；將矩形信息與USB插頭的固定尺寸進行比較，調整提取的輪廓特征，得到ROI區域。

本發明在另一方面提供了一種用于USB插頭表面缺陷檢測的ROI提取系統，其特征在于，包括圖像采集模塊，圖像采集模塊用于采集待檢測的USB插頭表面的圖像；角度初調模塊，角度初調模塊用于根據USB插頭的包括窗口邊界的部分輪廓特征對圖像進行第一次角度調整；角度精調模塊，角度精調模塊用于根據USB插頭的兩側邊緣特征對圖像進行第二次角度調整；ROI提取模塊，ROI提取模塊用于根據USB插頭的固定尺寸從圖像中提取ROI。

進一步地，角度初調模塊包括提取輪廓并矩形擬合單元；截取窗口區域單元；直線檢測單元，用于通過霍夫直線檢測得到窗口邊界和部分輪廓特征；旋轉角度計算單元。

進一步地，角度精調模塊包括：掩膜構建單元；掩膜操作單元；直線檢測單元，用于進行霍夫直線檢測，得到兩側邊緣特征；旋轉角度計算單元。

進一步地，旋轉角度計算單元在計算旋轉角度時，對所有直線檢測單元得到的直線，進行遍歷求平均值。

進一步地，ROI提取單元包括：提取輪廓并矩形擬合單元；比較調整單元，比較調整單元將矩形信息與USB插頭的固定尺寸進行比較，調整提取的輪廓特征，得到ROI區域。