[發(fā)明專利]一種基于多特征融合的板材缺陷檢測系統(tǒng)及檢測方法

在審

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• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114820470A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏振平;徐浩;林李興;宋玉;胡伏原
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州科技大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06V10/80;G06V10/764;G06V10/54;G06V10/56;G06K9/62;G01N21/88
• 代理公司: 佛山粵進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44463
• 代理人: 耿鵬

1.一種基于多特征融合的板材缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

圖像獲取及預(yù)處理模塊，用于獲取含有目標(biāo)板材的圖像信息，并將所述圖像信息進(jìn)行預(yù)處理；

色度坐標(biāo)及紋理特征獲取模塊，用于生成板材的色度庫及紋理缺陷模型；

缺陷檢測標(biāo)記模塊，用于將所述圖像信息中的缺陷進(jìn)行檢測，并標(biāo)注缺陷位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多特征融合的板材缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的圖像獲取及預(yù)處理模塊基于雙目相機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)；

獲取相機(jī)的內(nèi)參與外參，根據(jù)所述相機(jī)的內(nèi)參與外參獲取目標(biāo)板材的圖像信息中各點(diǎn)在坐標(biāo)變換中的映射關(guān)系；

根據(jù)所述映射關(guān)系通過逆變換獲取畸變矯正后的圖像信息，通過畸變矯正后的圖像信息提取感興趣區(qū)域；

在相機(jī)標(biāo)定中，根據(jù)相位的變化將雙目相機(jī)系統(tǒng)中左右相機(jī)統(tǒng)一到同一世界坐標(biāo)系，通過計(jì)算左右相機(jī)獲取的圖像信息在世界坐標(biāo)系中的相對位置計(jì)算兩幅圖像的相對平移量；

根據(jù)所述相對平移量將左右相機(jī)采集圖像信息中的感興趣區(qū)域進(jìn)行圖像拼接，生成完整目標(biāo)板材圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多特征融合的板材缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，通過所述色度坐標(biāo)與紋理特征獲取模塊生成色度庫，具體為：

獲取板材圖像數(shù)據(jù)集，將所述板材圖像數(shù)據(jù)集導(dǎo)入所述色度坐標(biāo)與紋理特征獲取模塊，計(jì)算得到每幅圖片中每個像素在LUV色彩空間中的色度坐標(biāo)；

通過所述每幅圖像的色度坐標(biāo)建立色度庫。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多特征融合的板材缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，通過所述色度坐標(biāo)與紋理特征獲取模塊生成板材紋理缺陷模型，具體為：

獲取板材圖像數(shù)據(jù)集中含有表面缺陷的板材圖像信息，將表面缺陷部分計(jì)算均值、標(biāo)準(zhǔn)值、平滑度、偏度和均方根值；

將所述均值、標(biāo)準(zhǔn)值、平滑度、偏度和均方根值作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入隨機(jī)森林模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到紋理缺陷模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于多特征融合的板材缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

通過Bootstrap方法在訓(xùn)練數(shù)據(jù)中形成多個子樣本；

從所述均值、標(biāo)準(zhǔn)值、平滑度、偏度和均方根值中隨機(jī)抽取d個特征元素作為決策樹的候選屬性，計(jì)算候選屬性的基尼指數(shù)，切分決策樹節(jié)點(diǎn)，重復(fù)分裂決策樹，直到生成n棵決策樹；

將決策樹連接得到分類結(jié)果，將所述分類結(jié)果進(jìn)行投票選擇，得到表面劃痕、表面油污、板材缺損和花色缺失的模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多特征融合的板材缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，通過所述缺陷檢測標(biāo)記模塊將缺陷的位置進(jìn)行標(biāo)注，具體為：

將獲取的完整目標(biāo)板材圖像中每個像素點(diǎn)的色度值和色度坐標(biāo)與紋理特征獲取模塊中的色度庫進(jìn)行第一次對比檢測，計(jì)算完整目標(biāo)板材圖像中的紋理參數(shù)并與色度坐標(biāo)與紋理特征的獲取模塊中的紋理缺陷模型進(jìn)行第二次對比檢測；

若第一次對比檢測中存在缺陷，則將缺陷部分進(jìn)行標(biāo)記，并進(jìn)行第二次對比檢測，判斷第二次對比檢測中是否存在缺陷，若存在缺陷，則將缺陷部分進(jìn)行標(biāo)記，并結(jié)合第一次對比檢測中的缺陷標(biāo)記生成板材檢測結(jié)果，若不存在缺陷，則根據(jù)第一次對比檢測中的缺陷標(biāo)記生成板材檢測結(jié)果；

若第一次對比檢測中不存在缺陷，則進(jìn)行第二次對比檢測，并判斷第二次對比檢測中是否存在缺陷，若存在缺陷，則根據(jù)第二次對比檢測中的缺陷標(biāo)記生成板材檢測結(jié)果，若不存在缺陷，則生成板材無缺陷的板材檢測結(jié)果。