CN112686827A - 一种图像光照均匀化算法改进方法 - Google Patents
一种图像光照均匀化算法改进方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112686827A CN112686827A CN202110181816.9A CN202110181816A CN112686827A CN 112686827 A CN112686827 A CN 112686827A CN 202110181816 A CN202110181816 A CN 202110181816A CN 112686827 A CN112686827 A CN 112686827A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- image
- illumination
- innovation points
- homogenization
- innovation
- 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.)
- Pending
Links
- 238000005286 illumination Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 4
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 239000012788 optical film Substances 0.000 claims description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000003705 background correction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Image Processing (AREA)
Abstract
本发明属于工业产品视觉检测算法应用类发明，使用的核心技术涉及图像采集、图像模糊、矩阵运算，该方法有两种不同变体，其一使用同一光照模式下拍摄的图像集，通过抽样计算平均灰度图，利用平均灰度图计算光照模型，进而构造均匀化模型；其二使用单一图像，通过图像自身进行大尺寸的模糊来计算光照模型。两种方法的使用情况都是背景相对单一和均匀的图像，比如密度板、单色纺织品，前者适用于有大量相同拍摄条件下采集的图像的情况，后者适用于单独一张图的情况。
Description
技术领域
本发明属于工业产品机器视觉检测算法应用类发明，使用的核心技术涉及图像采集、光照模型、图像模糊、矩阵运算等数字图像处理算法。
背景技术
在工业机器视觉应用方面，往往存在对光照均匀度进行控制的需要，通用的解决方案包括对相机进行平场矫正、拟合光照函数，前者在相机视野宽时往往难以达到理想的均匀化效果，后者在环境光照环境发生变化后难以快速获取有效的函数。在工业机器视觉缺陷检测应用中，密度板、光学胶片、电子胶粘膜、玻璃、纺织品类产品存在一个比较明显的特点，即在图像中正常背景纹理比较单一，针对此类产品的光照均匀化问题。
发明内容
本发明方法一考虑从图像本身的灰度分布中通过统计方法获取近似的光照模型，方法二考虑在单一图像的情况下，通过适当的平滑处理获得近似的光照模型，该方法可以在一定程度上弥补通过硬件做均匀化方法的不足。
附图说明
图1 由随机抽取图像样本生成均值图像示意图。
图2 通过参考图像进行均匀化前后效果对比图。
图3 通过单一图像进行均匀话处理前后效果对比图。
具体实施方式
方法一：适用于同一光照模式下拍摄的一组相同尺寸画面背景纹理均匀的图像集
步骤1：从图像集中随机选取几幅图像，求它们点对点像素的灰度平均图像；
步骤2：对平均图像做均值模糊，模糊核的尺寸取到图像宽高的1/8~1/4；
步骤3：设定目标灰度值，根据均匀化之后图像的目标亮度进行设定，可以取平均图像的全局灰度均值作为目标灰度值；
步骤4：将平均图像的每个像素点的灰度值除以目标灰度值，获得灰度变换权重矩阵；
步骤5：取图像集中任一幅图像，将元素类型转换为浮点型，与权重图像做点对点乘法，结果矩阵转换为图像格式。
方法二：适用于图像背景相对均匀，非背景区域分布比较离散的单一图像
步骤1：将原图拷贝，对拷贝图做尺寸较大的均值模糊，模糊模糊核的尺寸取到图像宽高的1/8~1/4；
步骤2：设定目标灰度值，根据均匀化之后图像的目标亮度进行设定，可以取均值模糊后的图像全局灰度均值作为目标灰度值；
步骤3：将均值模糊之后的拷贝图的每个像素点的灰度值除以目标灰度值，获得灰度变换权重矩阵；
步骤4：将原图矩阵转为浮点型，与权重图做点对点乘法，结果矩阵转换为图像格式。
应用实例：
工业刨花板表面缺陷机器视觉检测中，需要对采集的图像进行成像质量控制，其中很重要的一个因素是光照强度分布的均匀度，在实际采集过程中，由于板材尺寸较大，成像视野较宽，造成图像中部和边缘光强度严重不均匀，通过对相机进行矫正可以在一定程度上改善均匀化，但仍然不能满足后续检测过程中的均匀化要求，这种情况下就需要对采集来的图像进行二次均匀化。
本发明即是基于该问题提出的解决方法：
第一种：利用图像集进行均匀化：
步骤1.生成均值图像（附图1）：
步骤二：复制均值图像，进行大尺度平滑，计算灰度均值，生成均匀化权重图
步骤三：将均匀化权重图与待处理图像做点对点乘法，获得均匀化图像（附图2）
第二种：单一图像均匀化：
在不容易获取较多参考图像的情况下，可以通过单一图像自身来获得近似光照模型，此方法的关键在平滑步骤，合适的平滑尺度可以兼顾均匀化和纹理保留两方面的平衡，下面是用方法二对工业刨花板（图中有一个鼓包缺陷）单一图像进行均匀化先后对比图（附图3）。
Claims (3)
1.一种图像光照均匀算法改进方法的创新点有三方面，具体为：
创新点1：不依赖于硬件，而仅通过同种条件下采集的图像集获得近似的光照模型，进而对图像进行光照均匀化处理；
创新点2：不依赖于硬件和参考其他图像，仅依靠单一图像获得近似光照模型，进而对图像进行光照均匀化处理；
创新点3：基于创新点1和2，在工业刨花板材表面缺陷检测中的前期光照均匀化预处理应用。
2.针对创新点1和创新2，要求对《专利说明书》“技术说明”中的“方法一”和“方法二”中使用的光照均匀化权重图的计算方法及整套的操作步骤进行保护。
3.针对创新点3，要对创新点1和创新点2中所设计的方法在工业密度板、光学胶片、电子胶粘膜、玻璃、纺织品类产品中的应用进行保护。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110181816.9A CN112686827A (zh) | 2021-02-10 | 2021-02-10 | 一种图像光照均匀化算法改进方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110181816.9A CN112686827A (zh) | 2021-02-10 | 2021-02-10 | 一种图像光照均匀化算法改进方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112686827A true CN112686827A (zh) | 2021-04-20 |
Family
ID=75457898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110181816.9A Pending CN112686827A (zh) | 2021-02-10 | 2021-02-10 | 一种图像光照均匀化算法改进方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112686827A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117252776A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-12-19 | 钛玛科（北京）工业科技有限公司 | 适用于多种材料的图像调整方法、装置及设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10318936A (ja) * | 1997-05-21 | 1998-12-04 | Omron Corp | 視覚淡欠陥検査方法および装置 |
| CN108989608A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-11 | 东南大学 | 基于线阵相机的路面图像灰度校正方法 |
| CN109856164A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-06-07 | 上海福赛特机器人有限公司 | 一种机器视觉采集大范围图像的优化装置及其检测方法 |
-
2021
- 2021-02-10 CN CN202110181816.9A patent/CN112686827A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10318936A (ja) * | 1997-05-21 | 1998-12-04 | Omron Corp | 視覚淡欠陥検査方法および装置 |
| CN108989608A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-11 | 东南大学 | 基于线阵相机的路面图像灰度校正方法 |
| CN109856164A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-06-07 | 上海福赛特机器人有限公司 | 一种机器视觉采集大范围图像的优化装置及其检测方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 杨杰等: "照度不均匀图像的快速自适应灰度修正", 《计算机应用》 * |
| 罗孟: "可变光照条件下多维图像灰度校正方法仿真", 《计算机仿真》 * |
| 韩丽娜: "基于统计特性的路面图像光照不均匀校正算法", 《科学技术与工程》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117252776A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-12-19 | 钛玛科（北京）工业科技有限公司 | 适用于多种材料的图像调整方法、装置及设备 |
| CN117252776B (zh) * | 2023-09-26 | 2024-04-30 | 钛玛科（北京）工业科技有限公司 | 适用于多种材料的图像调整方法、装置及设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110046673B (zh) | 基于多特征融合的无参考色调映射图像质量评价方法 | |
| WO2019242329A1 (zh) | 一种卷积神经网络训练方法及装置 | |
| CN112534243B (zh) | 检查装置与方法及计算机能读取的非临时性的记录介质 | |
| CN107644409B (zh) | 图像增强方法、显示装置及计算机可读存储介质 | |
| CN102682446A (zh) | 使用自适应联合双边滤波器生成稠密深度图的设备和方法 | |
| CN111369550A (zh) | 图像配准与缺陷检测方法、模型、训练方法、装置及设备 | |
| CN101442617A (zh) | 一种分块曝光的方法及其装置 | |
| CN111489322B (zh) | 给静态图片加天空滤镜的方法及装置 | |
| CN108364615B (zh) | Mura补偿方法及Mura补偿系统 | |
| CN102438107A (zh) | 一种显微视频图像的处理方法 | |
| CN112848281B (zh) | 一种光固化3d打印机光补偿方法 | |
| CN109615612A (zh) | 一种太阳能电池板的缺陷检测方法 | |
| CN112348754B (zh) | 一种低照度彩色图像增强方法及装置 | |
| CN102800054B (zh) | 基于稀疏性度量的图像盲去模糊方法 | |
| CN115731166A (zh) | 一种基于深度学习的高压电缆接头打磨缺陷检测方法 | |
| CN112686827A (zh) | 一种图像光照均匀化算法改进方法 | |
| CN113962917B (zh) | 一种基于掩膜的数据增强方法 | |
| CN111640068A (zh) | 一种图像曝光度的无监督自动化校正方法 | |
| CN116343708B (zh) | 一种消除动态图像色彩偏移的方法及系统 | |
| WO2021017979A1 (zh) | 一种灰阶强度数据的处理方法、存储介质及终端设备 | |
| CN107578393B (zh) | 一种基于人工交互的航拍图像亮度调节方法 | |
| CN116152121A (zh) | 基于畸变参数的曲面屏生成方法、矫正方法 | |
| CN115798389A (zh) | 显示校正参数的确定方法、装置及计算机可读存储介质 | |
| CN110740306B (zh) | 彩色白平衡统计校正方法 | |
| CN111260625B (zh) | 胶印大张图像检测区域的自动提取方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210420 |