CN104751480A - 基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法及装置，属于汽车仪表液晶屏检测技术领域。本发明是为了解决现有汽车仪表液晶屏检测方法，效率和准确率都比较低的问题。本发明所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法及装置，基于机器视觉技术，分别通过模板匹配以及帧差法，对都每一位的横线、竖线和斜线实现自动检测，不仅节省了检测时间，而且极大的提高了检查效率，且实用性以及稳定性强，算法执行效率高，准确性好。本发明所述的段位式液晶屏检测方法及装置，适用于汽车仪表装配完毕后，对仪表液晶屏上的段位码进行合格率检测的快速方法。

Description

基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法及装置

技术领域

本发明属于汽车仪表液晶屏检测技术领域。

背景技术

现有生产线上的汽车仪表液晶屏采用人工检测，即：在段位码检测过程中，由工作人员手动控制，将每一位从1到8以及斜线部分逐个显示，其过程比较繁琐，并且人工检测在很大程度上依赖于人的主观判断。因此，现有液晶屏检测方法的效率和准确率都比较低。

发明内容

本发明是为了解决现有汽车仪表液晶屏检测方法，效率和准确率都比较低的问题，现提供基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法及装置。

本发明所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法包括以下两种方案：

第一种方案包括以下步骤：

线型显示步骤：驱动液晶屏所有位依次显示横线、竖线或斜线；

采集步骤：实时采集液晶屏图像；

提取步骤：提取每一幅液晶屏图像的轮廓矩阵；

比较步骤：将每一幅液晶屏图像的轮廓矩阵分别与标准液晶图像下的轮廓矩阵进行比较，若二者匹配，则该幅液晶屏图像对应的液晶屏显示状态合格，否则，该幅液晶屏图像对应的液晶显示状态不合格。

第二种方案包括以下步骤：

线型显示步骤：驱动液晶屏所有位依次显示横线、竖线或斜线；

采集步骤：实时采集液晶屏图像；

差分步骤：利用图像差分法将每一幅液晶屏图像与标准液晶屏图像作差，获得求差后的图像；

判断步骤：对每一幅求差后的图像进行像素点遍历扫描，并提取每一幅求差后的图像的像素坐标，对所有像素坐标求平均斜率，然后将该平均斜率和标准斜率范围进行比较，若该平均斜率属于标准斜率范围，则该平均斜率对应的液晶屏显示状态合格，否则，该平均斜率对应的液晶显示状态不合格。

本发明所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测装置包括以下两种方案：

第一种方案包括以下单元：

线型显示单元：驱动液晶屏所有位依次显示横线、竖线或斜线；

采集单元：实时采集液晶屏图像；

提取单元：提取每一幅液晶屏图像的轮廓矩阵；

比较单元：将每一幅液晶屏图像的轮廓矩阵分别与标准液晶图像下的轮廓矩阵进行比较，若二者匹配，则该幅液晶屏图像对应的液晶屏显示状态合格，否则，该幅液晶屏图像对应的液晶显示状态不合格。

第二种方案包括以下单元：

线型显示单元：驱动液晶屏所有位依次显示横线、竖线或斜线；

采集单元：实时采集液晶屏图像；

差分单元：利用图像差分法将每一幅液晶屏图像与标准液晶屏图像作差，获得求差后的图像；

判断单元：对每一幅求差后的图像进行像素点遍历扫描，并提取每一幅求差后的图像的像素坐标，对所有像素坐标求平均斜率，然后将该平均斜率和标准斜率范围进行比较，若该平均斜率属于标准斜率范围，则该平均斜率对应的液晶屏显示状态合格，否则，该平均斜率对应的液晶显示状态不合格。

本发明所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法及装置，基于机器视觉技术，分别通过模板匹配以及帧差法，对都每一位的横线、竖线和斜线实现自动检测，不仅节省了检测时间，而且极大的提高了检查效率，且实用性以及稳定性强，算法执行效率高，准确性好。

本发明所述的段位式液晶屏检测方法及装置，适用于汽车仪表装配完毕后，对仪表液晶屏上的段位码进行合格率检测的快速方法。

附图说明

图1为米8字段位式液晶屏一位，显示所有线型时的图像；

图2为具体实施方式一所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法的流程图；

图3为具体实施方式五所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法的流程图；

图4为实现本发明所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法的装置结构图。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1和图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法，该方法包括以下步骤：

线型显示步骤：驱动液晶屏所有位依次显示横线、竖线或斜线；

采集步骤：实时采集液晶屏图像；

提取步骤：提取每一幅液晶屏图像的轮廓矩阵；

比较步骤：将每一幅液晶屏图像的轮廓矩阵分别与标准液晶图像下的轮廓矩阵进行比较，若二者匹配，则该幅液晶屏图像对应的液晶屏显示状态合格，否则，该幅液晶屏图像对应的液晶显示状态不合格。

本实施方式在实际应用时，通过线型显示步骤依次显示每种直线条的线型，并采集每种显示状态的图像，然后通过对图像的分析获得检测结果。

本实施方式中，根据图像的分析获得检测结果的方法是利用了模板匹配法，该方法实用性以及稳定性强，执行效率高，准确性好，完全依靠自动检测，省去了人工检测的繁琐过程，使得检测结果更加准确。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法作进一步说明，本实施方式中，所述提取步骤还包括以下子步骤：

灰度变换步骤：对当前液晶屏图像进行灰度变换，获得灰度图像；

二值化处理步骤：对灰度图像进行二值化处理，获得二值化图像；

轮廓提取步骤：对二值化图像进行轮廓提取，获得图像轮廓；

积分运算步骤：对图像轮廓上所有的点进行积分运算，获得轮廓矩阵。

具体实施方式三：本实施方式所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测系统，该系统包括以下单元：

线型显示单元：驱动液晶屏所有位依次显示横线、竖线或斜线；

采集单元：实时采集液晶屏图像；

提取单元：提取每一幅液晶屏图像的轮廓矩阵；

比较单元：将每一幅液晶屏图像的轮廓矩阵分别与标准液晶图像下的轮廓矩阵进行比较，若二者匹配，则该幅液晶屏图像对应的液晶屏显示状态合格，否则，该幅液晶屏图像对应的液晶显示状态不合格。

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式三所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测系统作进一步说明，本实施方式中，所述提取单元还包括以下子单元：

灰度变换单元：对每一幅液晶屏图像进行灰度变换，获得灰度图像；

二值化处理单元：对灰度图像进行二值化处理，获得二值化图像；

轮廓提取单元：对二值化图像进行轮廓提取，获得图像轮廓；

积分运算单元：对图像轮廓上所有的点进行积分运算，获得轮廓矩阵。

具体实施方式五：参照图1和图3具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法，该方法包括以下步骤：

线型显示步骤：驱动液晶屏所有位依次显示横线、竖线或斜线；

采集步骤：实时采集液晶屏图像；

差分步骤：利用图像差分法将每一幅液晶屏图像与标准液晶屏图像作差，获得求差后的图像；

判断步骤：对每一幅求差后的图像进行像素点遍历扫描，并提取每一幅求差后的图像的像素坐标，对所有像素坐标求平均斜率，然后将该平均斜率和标准斜率范围进行比较，若该平均斜率属于标准斜率范围，则该平均斜率对应的液晶屏显示状态合格，否则，该平均斜率对应的液晶显示状态不合格。

本实施方式在实际应用时，首先仅显示一种线型，然后根据本方法所述的步骤进行检测并获得结果，之后再更换另一种线型用同样的方法进行检测，直至所有线型均检测完毕，最终获得液晶屏整体检测结果。

本实施方式中，判断步骤中所述标准斜率范围为：将标砖斜率转换为角度值，该角度值±1°的范围为标准斜率范围。本实施方式利用了帧差法，该方法实用性以及稳定性强，执行效率高，准确性好，完全依靠自动检测，省去了人工检测的繁琐过程，使得检测结果更加准确。

具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式五所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法作进一步说明，本实施方式中，差分步骤还包括以下子步骤：

升分辨率步骤：在每一幅液晶屏图像的所有相邻的像素之间，插入一个平均像素值，该平均像素值为相邻两个像素的平均值；

阈值化步骤：将所有大于标准像素阈值范围的像素值均修改为最大标准像素阈值，将所有小于标准像素阈值范围的像素值均修改为最小标准像素阈值；

作差步骤：对每一幅液晶屏图像的所有像素值与标准图像的所有像素值作差，获得每个像素点的色差值，然后对所有色差值求平均值，获得平均色差值，最后将每一幅液晶屏图像的所有像素值与平均色差值作差，获得求差后的图像。

具体实施方式七：本实施方式所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测系统，该系统包括以下单元：

线型显示单元：驱动液晶屏所有位依次显示横线、竖线或斜线；

采集单元：实时采集液晶屏图像；

差分单元：利用图像差分法将每一幅液晶屏图像与标准液晶屏图像作差，获得求差后的图像；

判断单元：对每一幅求差后的图像进行像素点遍历扫描，并提取每一幅求差后的图像的像素坐标，对所有像素坐标求平均斜率，然后将该平均斜率和标准斜率范围进行比较，若该平均斜率属于标准斜率范围，则该平均斜率对应的液晶屏显示状态合格，否则，该平均斜率对应的液晶显示状态不合格。

本实施方式中，判断单元中所述标准斜率范围为：将标砖斜率转换为角度值，该角度值±1°的范围为标准斜率范围。

具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式七所述的基于视觉技术的段位式液晶屏检测系统作进一步说明，本实施方式中，差分单元还包括以下子单元：

升分辨率单元：在每一幅液晶屏图像的所有相邻的像素之间，插入一个平均像素值，该平均像素值为相邻两个像素的平均值；

阈值化单元：将所有大于标准像素阈值范围的像素值均修改为最大标准像素阈值，将所有小于标准像素阈值范围的像素值均修改为最小标准像素阈值；

作差单元：对每一幅液晶屏图像的所有像素值与标准图像的所有像素值作差，获得每个像素点的色差值，然后对所有色差值求平均值，获得平均色差值，最后将每一幅液晶屏图像的所有像素值与平均色差值作差，获得求差后的图像。

图4为实现本发明所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法的装置结构图。图中，将待检测汽车仪表放置于暗室中，利用图像采集装置实时采集仪表显示的图像信息，然后将该信号传回至上位机中，上位机同时还采集标准的汽车仪表图像，作为标准值；最后上位机利用本发明所述的方法，判断待检测汽车仪表所显示的图像是否合格。采用本方法，能够在一面的时间内，采集到图像信息并作出判断，获得准确结果，相较于人工检测，省时省力，还能够保证准确率。

Claims (8)

1.基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

线型显示步骤：驱动液晶屏所有位依次显示横线、竖线或斜线；

采集步骤：实时采集液晶屏图像；

提取步骤：提取每一幅液晶屏图像的轮廓矩阵；

比较步骤：将每一幅液晶屏图像的轮廓矩阵分别与标准液晶图像下的轮廓矩阵进行比较，若二者匹配，则该幅液晶屏图像对应的液晶屏显示状态合格，否则，该幅液晶屏图像对应的液晶显示状态不合格。

2.根据权利要求1所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法，其特征在于，所述提取步骤还包括以下子步骤：

灰度变换步骤：对每一幅液晶屏图像进行灰度变换，获得灰度图像；

二值化处理步骤：对灰度图像进行二值化处理，获得二值化图像；

轮廓提取步骤：对二值化图像进行轮廓提取，获得图像轮廓；

积分运算步骤：对图像轮廓上所有的点进行积分运算，获得轮廓矩阵。

3.基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测系统，其特征在于，该系统包括以下单元：

线型显示单元：驱动液晶屏所有位依次显示横线、竖线或斜线；

采集单元：实时采集液晶屏图像；

提取单元：提取每一幅液晶屏图像的轮廓矩阵；

比较单元：将每一幅液晶屏图像的轮廓矩阵分别与标准液晶图像下的轮廓矩阵进行比较，若二者匹配，则该幅液晶屏图像对应的液晶屏显示状态合格，否则，该幅液晶屏图像对应的液晶显示状态不合格。

4.根据权利要求3所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测系统，其特征在于，所述提取单元还包括以下子单元：

灰度变换单元：对每一幅液晶屏图像进行灰度变换，获得灰度图像；

二值化处理单元：对灰度图像进行二值化处理，获得二值化图像；

轮廓提取单元：对二值化图像进行轮廓提取，获得图像轮廓；

积分运算单元：对图像轮廓上所有的点进行积分运算，获得轮廓矩阵。

5.基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

线型显示步骤：驱动液晶屏所有位依次显示横线、竖线或斜线；

采集步骤：实时采集液晶屏图像；

差分步骤：利用图像差分法将每一幅液晶屏图像与标准液晶屏图像作差，获得求差后的图像；

判断步骤：对每一幅求差后的图像进行像素点遍历扫描，并提取每一幅求差后的图像的像素坐标，对所有像素坐标求平均斜率，然后将该平均斜率和标准斜率范围进行比较，若该平均斜率属于标准斜率范围，则该平均斜率对应的液晶屏显示状态合格，否则，该平均斜率对应的液晶显示状态不合格。

6.根据权利要求5所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测方法，其特征在于，差分步骤还包括以下子步骤：

升分辨率步骤：在每一幅液晶屏图像的所有相邻的像素之间，插入一个平均像素值，该平均像素值为相邻两个像素的平均值；

阈值化步骤：将所有大于标准像素阈值范围的像素值均修改为最大标准像素阈值，将所有小于标准像素阈值范围的像素值均修改为最小标准像素阈值；

作差步骤：对每一幅液晶屏图像的所有像素值与标准图像的所有像素值作差，获得每个像素点的色差值，

然后对所有色差值求平均值，获得平均色差值，

最后将每一幅液晶屏图像的所有像素值与平均色差值作差，获得求差后的图像。

7.基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测系统，其特征在于，该系统包括以下单元：

线型显示单元：驱动液晶屏所有位依次显示横线、竖线或斜线；

采集单元：实时采集液晶屏图像；

差分单元：利用图像差分法将每一幅液晶屏图像与标准液晶屏图像作差，获得求差后的图像；

判断单元：对每一幅求差后的图像进行像素点遍历扫描，并提取每一幅求差后的图像的像素坐标，对所有像素坐标求平均斜率，

然后将该平均斜率和标准斜率范围进行比较，若该平均斜率属于标准斜率范围，则该平均斜率对应的液晶屏显示状态合格，否则，该平均斜率对应的液晶显示状态不合格。

8.根据权利要求7所述的基于视觉技术的米8字段位式液晶屏检测系统，其特征在于，差分单元还包括以下子单元：

升分辨率单元：在每一幅液晶屏图像的所有相邻的像素之间，插入一个平均像素值，该平均像素值为相邻两个像素的平均值；

阈值化单元：将所有大于标准像素阈值范围的像素值均修改为最大标准像素阈值，将所有小于标准像素阈值范围的像素值均修改为最小标准像素阈值；

作差单元：对每一幅液晶屏图像的所有像素值与标准图像的所有像素值作差，获得每个像素点的色差值，

然后对所有色差值求平均值，获得平均色差值，

最后将每一幅液晶屏图像的所有像素值与平均色差值作差，获得求差后的图像。