[發明專利]一種基于模板匹配的裝飾墻紙缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 202210312562.4
• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN114419039B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 余義平
• 申請（專利權）人: 武漢市融科優品裝飾材料有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/49;G06K9/62;G06V10/77
• 代理公司: 南京司南專利代理事務所(普通合伙) 32431
• 代理人: 彭玉婷

本發明涉及一種基于模板匹配的裝飾墻紙缺陷檢測方法，包括獲取墻紙周期模板圖像及待測墻紙圖像，然后調整圖像轉灰度圖像的權值來獲取墻紙周期模板圖像在第一主成分上的最大投影方差，根據最大投影方差確定其對應的最終權值和最終第一主成分方向，然后通過模板灰度圖在最終第一主成分方向上的第一投影值及待測墻紙灰度圖在最終第一主成分方向上的第二投影值來確定模板圖像，通過待測墻紙圖像與相對應的模板圖像通過模板匹配確定缺陷區域，本發明方法提高了模板匹配的準確性和速度，進而保證缺陷位置的精確識別，實用性強，值得推廣。

技術領域

本發明涉及圖像檢測技術領域，具體涉及一種基于模板匹配的裝飾墻紙缺陷檢測方法。

背景技術

裝飾墻紙美觀且環保，已經逐漸代替傳統涂料，隨著墻紙需求量的增加，消費者對產品質量要求也有所提高。由于機械老化等原因使得生產出來的墻紙產品含有缺陷，質量不合格的墻紙產品流入市場將會對生產廠商產生巨大損失，不僅會影響廠商經濟效益，而且會降低廠商的市場口碑，因此對于生產線上的產品檢測顯得格外重要。

針對墻紙缺陷檢測，目前仍然主要采用的是人工檢測，即通過人眼對產品進行檢測。這樣原始的方法在一定程度上不僅浪費人力財力，而且檢測人員的工作強度非常之大。由于生產量越來越龐大，人工檢測方式不僅顯得笨拙，而且由于視覺疲勞等原因使得檢測結果非常不準確。

現在墻紙生產線上的墻紙產品檢測主要集中在硬件檢測上，如均勻度、透氣性、燈光等，同時一些在硬件基礎上對墻紙印刷缺陷進行檢測的系統目前也在研究之中，但是檢測時仍然需要一定的人力去判斷產品質量；對于墻紙這類紋理具有周期性特性的，通過模板匹配來識別缺陷是快速且有效的方法，但是由于采樣的隨機性，導致當存在缺陷時，無法準確找到對應的模板，導致無法確定缺陷位置，因此，需要一種基于模板匹配的裝飾墻紙缺陷檢測方法。

發明內容

本發明提供一種基于模板匹配的提高缺陷檢測的準確度的裝飾墻紙缺陷檢測方法，以解決現有的問題。

本發明的一種基于模板匹配的裝飾墻紙缺陷檢測方法采用如下技術方案：該方法包括：

S1、獲取墻紙周期模板圖像及待測墻紙圖像，設定多組圖像轉灰度圖像的權值，根據每一組權值將墻紙周期模板圖像轉換為一個模板灰度圖；

S2、計算每個模板灰度圖在其對應的第一主成分方向上的投影方差，獲取所有投影方差中的最大投影方差，獲取最大投影方差所對應的最終權值及最終第一主成分方向；

S3、根據最終權值將待測墻紙圖像轉化為待測灰度圖，計算模板灰度圖在最終第一主成分方向上的第一投影值及待測灰度圖在最終第一主成分方向上的第二投影值；

S4、計算第一投影值和第二投影值的匹配度，根據匹配度得到墻紙的模板圖像；

S5、獲取待測墻紙圖像與模板圖像在相應的位置的灰度值的差值，根據差值和設定的差值閾值確定待測墻紙圖像的缺陷區域。

優選的，計算每個模板灰度圖在其對應的第一主成分方向上的投影方差的步驟包括：

對每個模板灰度圖進行主成分分析；

根據下式（1）計算投影方差：

（1）

其中，表示在某一組權值下模板灰度圖中第行列的像素點的灰度值；表示在某一組權值下及該權值對應的主成分方向上的特征向量的值；表示某一組權值下模板灰度圖中第行列的像素點在該權值對應的主成分方向的投影值，表示模板灰度圖在主成分方向上的投影值的均值，且，M表示周期模板圖像的長度，N表示周期模板圖像的寬度，m表示像素點的行位置坐標；n表示像素點的列位置坐標。

優選的，在某一組權值下模板灰度圖中第行列的像素點的灰度值的步驟包括：

根據下式（2）計算灰度值：