CN106447655A - 一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法 - Google Patents

一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106447655A
CN106447655A CN201610834044.3A CN201610834044A CN106447655A CN 106447655 A CN106447655 A CN 106447655A CN 201610834044 A CN201610834044 A CN 201610834044A CN 106447655 A CN106447655 A CN 106447655A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heterochromatic
image
detection method
smooth object
object surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610834044.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106447655B (zh
Inventor
钮旋
赵伟时
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiqing Huishi Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Jiqing Huishi Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiqing Huishi Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Jiqing Huishi Technology Co Ltd
Priority to CN201610834044.3A priority Critical patent/CN106447655B/zh
Publication of CN106447655A publication Critical patent/CN106447655A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106447655B publication Critical patent/CN106447655B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

本发明公开了一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法，其由图像获取、色彩系统转换、统计特征提取、特征信息处理及输出模块等环节组成。图像在转换为YHC色彩描述系统后，在所有滑动窗口中计算出YHC的数学期望、方差、三阶及四阶矩，以及这些特征的二次统计特征，包括YHC的各窗口的数学期望、三阶矩和四阶矩的方差，比对标准件及待件件对应窗口的统计特征，检出差异。将检出的差异区域以最大外接矩形标志出，并输出相应的特征值、区域位置及开关量信号。

Description

一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法
技术领域
本发明涉及一种数字摄像机。
背景技术
诸如手机外壳表面等表面光滑物件在生产过程中因种种原因可能出现异色区域，其在图像中表现为该区域与正常表面相比呈轻微的色差或存在颜色、亮度上轻微的黯淡或泛白；表面光滑物件还可能出现轻微凹陷，其在图像中亦表现为该区域图像呈轻微的黯淡色差。这种有瑕疵的部件需要被检出，而检测方法目前以人工目视检测为主。人工目视检测一方面容易出现漏检，另一方面效率低下。采用机器视觉方式检测多年来一直在尝试采用，但限于高分辨率工业相机仅能拍摄黑白图像以及机器视觉处理方法仅针对黑白图像，其效果一直不理想，未能达到实际应用程度。
发明内容
本发明的目的在于将拍摄和处理结合，在亮度Y－色调H－色浓度C（以下简称YHC）色彩描述系统中运用数学期望、方差及高阶中心矩（以下简称“中心矩”为“矩”）表达所拍摄的光滑物件表面图像中异色区域及凹陷区域的特征以及图像中正常区域的特征，依据其统计特征的差异达到将此类瑕疵检出的目标。
实现上述目的的技术方案：
一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法，包括图像获取模块、色彩系统转换模块、统计特征提取模块、特征信息处理模块、输出模块，如图1所示。所述图像获取模块用于拍摄序列彩色图像，其图像原始数据各基色数据量是相等的。该图像数据以RGB表达方式通过各模块传递最后以数据形式输出；所述色彩系统转换模块用于将从图像获取模块获得的图像从RGB色彩系统转换为YHC色彩描述系统，其转换方法为：
Y＝0.299R+0.587G+0.114B
C＝M－m
其中，M＝max｛R，G，B｝、m＝min｛R，G，B｝
H＝AH’
其中，
，
A的取值为1/6单基色最大值。在常用的36位和24位彩色系统中，A分别为1365/2和85/ 2。
所述统计特征提取模块用于计算YHC的一次统计特征，包括它们在局部区域的统计值、离散性、变化方向及变化幅度，这些特征分别以它们在局部区域的数学期望、方差、三阶及四阶矩表示，如图2、图3所示。将图像中一个局部区域称为窗口、按一定规则移动窗口位置称为滑动窗口，如图4、图5所示。一次统计特征的计算在滑动窗口内进行，窗口遍历图像。窗口尺寸及窗口滑动步距的设置参数根据精度要求确定。统计特征提取模块还在一次统计特征的基础上计算其二次统计特征，包括YHC的各窗口数学期望的方差，其表征YHC的整体均匀性、YHC的各窗口三阶及四阶矩的方差，其表征YHC的整体变化方向及变化幅度的波动性；所述特征信息处理模块用于对所得特征进行处理：区分标准工件与受检工件的特征、比对对应窗口中的统计特征，差异超过设定值即表示检出异常区域，并标志出所有异常区域位于图像中最左方那个区域的左横座标x0、最上方那个区域的上纵座标y0、最右方那个区域的右横座标x1、最下方那个区域的下纵座标y1, 以(x0, y0)、(x1, y1)为对角顶点的矩形区域内包含了所有异常区域；所述输出模块用于将特征信息处理模块的处理结果以开关量方式及数据方式输出，其中开关量用以与后续设备联动、数据包括有异常时异常的特征值、异常区域座标、(x0, y0)及(x1, y1)座标以及原RGB图像数据。
采用上述技术方案，本专利有益的技术效果在于：
（1）采用数学期望、方差、三阶及四阶矩作为特征有助于准确定位异常及异常性质；
（2）采用滑动窗口有助于快速、准确定位异常区域；
（3）采用YHC色彩描述系统有助于定位异常性质。
附图说明
图1为一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法框图。
图2为三阶矩曲线图。
图3为四阶矩曲线图。
图4为窗口滑动示意图。
图5为滑动窗口示意图。
图6为一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法具体实施框图。
具体实施方式
一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法，如图6所示，包括图像获取模块1、色彩系统转换模块2、统计特征提取模块3、特征信息处理模块4、输出模块5和参数设置模块6。所述图像获取模块1用于拍摄彩色数字图像序列，其每帧原始数据各基色数据量相等，所拍摄到的图像送到色彩系统转换模块2；所述色彩系统转换模块2用于将从图像获取模块1获得的图像从RGB色彩系统转换为YHC色彩描述系统，本实施采用36位彩色，其转换方法为：
Y＝0.299R+0.587G+0.114B
C＝M－m
其中，M＝max｛R，G，B｝、m＝min｛R，G，B｝
H＝AH’，
其中，A＝1365/2、
转换后的YHC数据和原RGB数据一起送到统计特征提取模块3；所述统计特征提取模块3用于计算由色彩系统转换模块2送来的YHC的一次统计特征，包括它们在局部区域的统计值、离散性、变化方向及变化幅度，这些特征分别以它们在局部区域的数学期望、方差、三阶及四阶矩表示。本实施中一次统计特征的计算在默认的64×64滑动窗口内进行，窗口以默认的步距32遍历图像。在一次统计特征的基础上计算其二次统计特征，包括YHC的各窗口数学期望的方差、YHC的各窗口三阶及四阶矩的方差，统计特征及原RGB数据送到特征信息处理模块4；所述特征信息处理模块4用于由统计特征提取模块3所送来的特征数据进行处理：区分标准工件与受检工件的特征、比对对应窗口中的统计特征，差异超过设定值即表示检出异常区域，并标志出所有异常区域位于图像中最左方那个区域的左横座标x 0 、最上方那个区域的上纵座标y 0 、最右方那个区域的右横座标x 1 、最下方那个区域的下纵座标y 1 , 以(x 0 , y 0 )、(x 1 , y 1 )为对角顶点的矩形区域内包含了所有异常区域。有无异常的信号及有异常时异常的特征值、异常区域座标、(x 0 , y 0 )座标、(x 1 , y 1 )座标以及原RGB数据送到输出模块5；所述输出模块5用于将特征信息处理模块4所送来的处理结果及数据以开关量方式及数据方式输出，其中开关量信号用以触发相关联动设备、数据输出用以提供给后续设备或上位机作后续处理用；所述参数设置模块6用以从上位机输入设置信息，如图像处理模块的参数、窗口参数、异常判别参数；所述统计特征提取模块3还用以向特征信息处理模块4传递异常判别参数。

Claims (9)

1.一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法，其特征在于，其由图像获取模块、色彩系统转换模块、统计特征提取模块、特征信息处理模块以及输出模块组成。
2.一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法，其特征在于，其图像获取模块所拍摄到的图像原始数据的各基色数据量是相等的。
3.一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法，其特征在于，其由RGB色彩系统转换到亮度Y－色调H－色浓度C色彩描述系统的转换方法为：
Y＝0.299R+0.587G+0.114B
C＝M－m
其中，M＝max｛R，G，B｝、m＝min｛R，G，B｝
H＝AH’
其中，
A的取值为1/6单基色最大值；在常用的36位和24位彩色系统中，A分别为1365/2和85/ 2。
4.一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法，其特征在于，分别以局部区域图像的亮度Y、色调H和色浓度C的一次统计特征：数学期望、方差、三阶矩和四阶矩表示其统计值、数据离散性、变化方向以及变化幅度。
5.如权利要求4所述的一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法，其特征还在于，局部区域图像的亮度Y、色调H和色浓度C的一次统计特征的计算在滑动窗口内进行，窗口遍历图像；窗口尺寸及窗口滑动步距依照精度要求确定。
6.一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法，其特征在于，图像亮度Y、色调H和色浓度C的二次统计特征在其一次统计特征的基础上计算，其二次统计特征包括亮度Y、色调H和色浓度C的各窗口数学期望的方差，用以表征亮度Y、色调H和色浓度C的整体均匀性；亮度Y、色调H和色浓度C的各窗口三阶及四阶动差的方差，用以表征亮度Y、色调H和色浓度C的整体变化方向及变化幅度的波动性。
7.一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法，其特征在于，比对标准工件与受检工件对应窗口中的统计特征，差异超过设定值即表示检出色差区域。
8.如权利要求7所述的一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法，其特征还在于，标志出所有异常区域位于图像最左上角与最右下角的座标为对角顶点的矩形区域最为异常存在区域。
9.一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法，其特征在于，其输出模块输出开关量用以与后续设备联动，并输出有异常时的所有异常的特征值、各异常区域座标以及包括所有异常区域的矩形的对角顶点座标、以及原RGB图像数据。
CN201610834044.3A 2016-09-20 2016-09-20 一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法 Active CN106447655B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610834044.3A CN106447655B (zh) 2016-09-20 2016-09-20 一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610834044.3A CN106447655B (zh) 2016-09-20 2016-09-20 一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106447655A true CN106447655A (zh) 2017-02-22
CN106447655B CN106447655B (zh) 2021-03-12

Family

ID=58166052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610834044.3A Active CN106447655B (zh) 2016-09-20 2016-09-20 一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106447655B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108230324A (zh) * 2018-01-31 2018-06-29 浙江理工大学 磁瓦表面微缺陷视觉检测方法
CN116797446A (zh) * 2022-03-17 2023-09-22 中国移动通信有限公司研究院 一种数据处理方法、装置及设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1653975A (zh) * 2005-01-06 2005-08-17 重庆大学 物品检测中的基于单元灰度均匀性的在线异物识别法
US20080285840A1 (en) * 2005-12-26 2008-11-20 Nikon Corporation Defect inspection apparatus performing defect inspection by image analysis
CN102162796A (zh) * 2010-02-24 2011-08-24 北京大学 一种陷印图像质量和陷印方法效果的检测方法及系统
CN104574389A (zh) * 2014-12-26 2015-04-29 康奋威科技（杭州）有限公司 基于彩色机器视觉的电池片色差分选控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1653975A (zh) * 2005-01-06 2005-08-17 重庆大学 物品检测中的基于单元灰度均匀性的在线异物识别法
US20080285840A1 (en) * 2005-12-26 2008-11-20 Nikon Corporation Defect inspection apparatus performing defect inspection by image analysis
CN102162796A (zh) * 2010-02-24 2011-08-24 北京大学 一种陷印图像质量和陷印方法效果的检测方法及系统
CN104574389A (zh) * 2014-12-26 2015-04-29 康奋威科技（杭州）有限公司 基于彩色机器视觉的电池片色差分选控制方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHUAN-YU CHANG 等: "Learning Vector Quantization Neural Networks for LED Wafer Defect Inspection", 《SECOND INTERNATIONAL CONFERENCE ON INNOVATIVE COMPUTING, INFORMATIO AND CONTROL (ICICIC 2007)》 *
刘华波: "RGB与HIS颜色模型的转换方法对比研究", 《中国科技论文在线》 *
贺华艳: "注塑制品表面缺陷视觉检测系统研究与设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *
马莉莉: "大豆叶片视觉信息提取及氮素缺超诊断模型研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 农业科技辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108230324A (zh) * 2018-01-31 2018-06-29 浙江理工大学 磁瓦表面微缺陷视觉检测方法
CN108230324B (zh) * 2018-01-31 2023-10-20 浙江理工大学 磁瓦表面微缺陷视觉检测方法
CN116797446A (zh) * 2022-03-17 2023-09-22 中国移动通信有限公司研究院 一种数据处理方法、装置及设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN106447655B (zh) 2021-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110675373B (zh) 一种组件安装检测方法、装置和系统
CN101882034B (zh) 触摸装置的触摸笔颜色识别装置及方法
CN110018172B (zh) 产品检测系统及方法
CN107392890B (zh) 一种fpc铜线表面氧化缺陷检测方法及其检测系统
CN103729649B (zh) 一种图像旋转角度检测方法和装置
CN109520706B (zh) 一种汽车保险丝盒的螺孔坐标提取方法
CN102213618A (zh) 颜色测定装置、以及颜色测定方法
CN107018407B (zh) 信息处理装置、评价用图、评价系统、以及性能评价方法
CN106651966B (zh) 图片颜色识别方法和系统
CN108734074A (zh) 指纹识别方法以及指纹识别装置
CN102088539B (zh) 一种预拍照画质评价方法和系统
CN108268839A (zh) 一种活体验证方法及其系统
CN111766248A (zh) 一种基于彩色ccd的钢印在线检测系统及方法
CN114581760B (zh) 一种机房巡检的设备故障检测方法及系统
CN104749801B (zh) 高精度自动光学检测方法和系统
CN113873229A (zh) 一种图像坏点检测方法、系统及装置
CN112381751A (zh) 一种基于图像处理算法的在线智能检测系统及方法
CN116086390A (zh) 一种led显示屏的平整度检测装置及检测系统
CN106447655A (zh) 一种光滑物件表面异色及轻微凹陷的检测方法
CN101561316B (zh) 一种基于感兴趣区域(roi)的在线检测视觉数据处理系统
CN108198226B (zh) 一种陶瓷颜色识别方法、电子设备、存储介质及装置
CN112819017B (zh) 基于直方图的高精度色偏图像识别方法
KR20180114293A (ko) 위조 인영 비교 방법
CN115065814A (zh) 屏幕色彩准确度检测方法及装置
CN108254380A (zh) 基于数字图像处理的pcb电路板模板比对方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant