CN113706522B - 玻纤表面纸板屑检测方法、装置、存储介质和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及玻纤表面纸板屑检测方法、装置、存储介质和电子设备；方法步骤包括待测图像采集：生成灰度图像A；过渡待测图像：通过过渡模型使用列向过渡矩阵M和行向过渡矩阵N分别对灰度图像A的每个像素点的灰度值进行计算并合并，形成过渡图像B；生成边缘图像：对过渡图像B进行二值化，生成边缘图像C；筛选可疑像素点：对边缘图像C中的每个灰度值为0的像素点进行判断，筛选出可疑像素点；判断纸板屑区域：提取相邻的可疑像素点形成的区域的面积S，若S大于设定值，则记该区域为纸板屑区域。本发明提供的玻纤表面纸板屑检测方法、装置、存储介质和电子设备，提高纸板屑的检出效率和准确率。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种玻纤表面纸板屑检测方法、装置、存储介质和电子设备。
背景技术
在玻纤布生产的过程中，会有硬纸板的碎屑掉落在玻纤布面上，需要将其找出并清理才能继续加工。现有技术中通常采用人工方式检出，效率较低，而且容易产生漏检；而市面上现有的异物检出设备难以适应该特殊的使用环境，容易误判，检测的准确率较低。
鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，提供一种玻纤表面纸板屑检测方法、装置、存储介质和电子设备，提高纸板屑的检出效率和准确率。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种玻纤表面纸板屑检测方法、装置、存储介质和电子设备，解决现有技术中纸板屑的检出效率低和容易误判的问题。
为了达到上述目的，本发明提供一种玻纤表面纸板屑检测方法，步骤包括：
待测图像采集：使用工业相机对玻纤表面进行拍照，生成灰度图像A；
过渡待测图像：设置列向过渡矩阵M和行向过渡矩阵N，并通过过渡模型使用列向过渡矩阵M和行向过渡矩阵N分别对灰度图像A的每个像素点的灰度值进行计算，并将对应的两个值合并成一个新的灰度值，从而形成过渡图像B；
生成边缘图像：对过渡图像B进行二值化，生成边缘图像C；
筛选可疑像素点：对边缘图像C中的每个灰度值为0的像素点进行判断，如果被判断的像素点在行、列方向相邻的k个像素点的灰度值均为0，则记该像素点为可疑像素点；
判断纸板屑区域：提取相邻的可疑像素点形成的区域的面积S，若S大于设定值，则记该区域为纸板屑区域。
进一步地，在所述待测图像采集步骤中，包括：
在使用工业相机对玻纤表面进行拍照时，使用打光设备对玻纤表面进行打光。
进一步地，在所述待测图像采集步骤中，包括：
记灰度图像A中第i行第j列的像素点的灰度值为a(i,j)，同时将超出灰度图像A区域的a(i,j)的值均记为255。
进一步地，在所述待测图像采集步骤中，包括：
所述列向过渡矩阵；
所述行向过渡矩阵；
生成像素点矩阵；
将M与P的各元素点乘后相加得到列向过渡值m(i,j)；
将N与P的各元素点乘后相加得到行向过渡值n(i,j)；
计算过渡图像B中第i行第j列的像素点的灰度值为b(i,j)=[|m(i,j)|+|n(i,j)|]/2。
进一步地，在所述生成边缘图像步骤中，对过渡图像B进行二值化具体为：
设过渡图像C中第i行第j列的像素点的灰度值为c(i,j)；
设定划分值x，当b(i,j)≥x时，记c(i,j)值为255；当b(i,j)＜x时，记c(i,j)值为0。
进一步地，在所述筛选可疑像素点步骤中，包括：
在对边缘图像C中的每个灰度值为0的像素点进行判断时，先判断被判断的像素点在行方向相邻的k个像素点的灰度值是否均为0，若不是，则结束对该像素点的判断；若是，则继续判断该像素点在列方向相邻的k个像素点的灰度值是否均为0。
本发明还提供了一种玻纤表面纸板屑检测装置，包括：
待测图像采集模块，用于生成玻纤表面的灰度图像A；
过渡待测图像模块，用于通过过渡模型使用列向过渡矩阵M和行向过渡矩阵N分别对灰度图像A的每个像素点的灰度值进行计算，并将对应的两个值合并成一个新的灰度值，从而形成过渡图像B；
生成边缘图像模块，用于对过渡图像B进行二值化，生成边缘图像C；
筛选可疑像素点模块，用于对边缘图像C中的每个灰度值为0的像素点进行判断，如果被判断的像素点在行、列方向相邻的k个像素点的灰度值均为0，则记该像素点为可疑像素点；
判断纸板屑区域模块，用于提取相邻的可疑像素点形成的区域的面积S，若S大于设定值，则记该区域为纸板屑区域。
进一步地，还包括：
输入模块，与所述过渡待测图像模块和所述筛选可疑像素点模块连接，用于输入列向过渡矩阵M、行向过渡矩阵N和k的具体数值。
本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的玻纤表面纸板屑检测方法。
本发明还提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，实现上述的玻纤表面纸板屑检测方法。
通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：
提供的一种玻纤表面纸板屑检测方法，通过设置过渡待测图像步骤对图像中的噪点进行清除，再通过设置生成边缘图像步骤将图像中的玻纤和纸板屑进行明确的区分，从而提高纸板屑的检出效率和准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中玻纤表面纸板屑检测方法的流程图；
图2为本发明实施例中玻纤表面纸板屑检测装置的结构示意图；
图3为本发明实施例中灰度图像A的示意图；
图4为本发明实施例中过渡图像B的示意图；
图5为本发明实施例中边缘图像C的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
一种玻纤表面纸板屑检测方法，如图1所示，步骤包括：
待测图像采集：使用工业相机对玻纤表面进行拍照，生成灰度图像A；
过渡待测图像：设置列向过渡矩阵M和行向过渡矩阵N，并通过过渡模型使用列向过渡矩阵M和行向过渡矩阵N分别对灰度图像A的每个像素点的灰度值进行计算，并将对应的两个值合并成一个新的灰度值，从而形成过渡图像B；
生成边缘图像：对过渡图像B进行二值化，生成边缘图像C；
筛选可疑像素点：对边缘图像C中的每个灰度值为0的像素点进行判断，如果被判断的像素点在行、列方向相邻的k个像素点的灰度值均为0，则记该像素点为可疑像素点；
判断纸板屑区域：提取相邻的可疑像素点形成的区域的面积S，若S大于设定值，则记该区域为纸板屑区域。
具体的，如图3所示，拍摄的灰度图像A中存在较多噪点，噪点会干扰对纸板屑边缘的判断，因此本方法通过设置过渡待测图像步骤，对图像中的噪点进行清除，形成如图4所示的噪点不明显的过渡图像B，再通过设置生成边缘图像步骤将过渡图像B中的玻纤和纸板屑进行明确地区分，形成如图5所示边缘图像C，之后只需通过筛选可疑像素点步骤和判断纸板屑区域步骤对C中的像素点进行判断即可检测出纸板屑，从而提高纸板屑的检出效率和准确率。
在待测图像采集步骤中，包括：
在使用工业相机对玻纤表面进行拍照时，使用打光设备对玻纤表面进行打光。由于玻纤对光线的反射能力强于纸板屑，因此工业相机拍摄出来的灰度图像A中玻纤和纸板屑的灰度对比更加明显，从而能更好地方便后续的计算和判断步骤。
在待测图像采集步骤中，包括：
记灰度图像A中第i行第j列的像素点的灰度值为a(i,j)，同时将超出灰度图像A区域的a(i,j)的值均记为255。
具体的，由于需要对灰度图像A中的所有像素点使用列向过渡矩阵M和行向过渡矩阵N进行计算，在计算灰度图像A的边缘像素点时就会出现a(0,j)、a(i,0)等类似的代表了超出灰度图像A的像素点的灰度值，因此需要对其的值进行定义防止计算出错。由于玻纤为白色，因此对超出灰度图像A的像素点也均定义为白色，灰度值均记为255。
在待测图像采集步骤中，包括：
列向过渡矩阵；
行向过渡矩阵；
生成像素点矩阵；
将M与P的各元素点乘后相加得到列向过渡值m(i,j)；
将N与P的各元素点乘后相加得到行向过渡值n(i,j)；
计算过渡图像B中第i行第j列的像素点的灰度值为b(i,j)=[|m(i,j)|+|n(i,j)|]/2。
具体的，通过该算法将像素点的灰度值与周围相邻像素点的灰度值尽量变成一致，使图像整体产生模糊的效果，从而实现噪点的清除，而由于纸板屑在图中占据的面积通常较大，其不会受到太大影响。
在生成边缘图像步骤中，对过渡图像B进行二值化具体为：
设过渡图像C中第i行第j列的像素点的灰度值为c(i,j)；
设定划分值x，当b(i,j)≥x时，记c(i,j)值为255；当b(i,j)＜x时，记c(i,j)值为0。
在筛选可疑像素点步骤中，包括：
在对边缘图像C中的每个灰度值为0的像素点进行判断时，先判断被判断的像素点在行方向相邻的k个像素点的灰度值是否均为0，若不是，则结束对该像素点的判断；若是，则继续判断该像素点在列方向相邻的k个像素点的灰度值是否均为0。
具体的，通过将判断分成先进行行方向的判断，再进行列方向的判断，可以减少在判断过程中的计算量，从而能够更快的进行判断，提高检验效率。
本发明还提供一种碳板边界提取装置，如图2所示，包括：
待测图像采集模块，用于生成玻纤表面的灰度图像A；
过渡待测图像模块，用于通过过渡模型使用列向过渡矩阵M和行向过渡矩阵N分别对灰度图像A的每个像素点的灰度值进行计算，并将对应的两个值合并成一个新的灰度值，从而形成过渡图像B；
生成边缘图像模块，用于对过渡图像B进行二值化，生成边缘图像C；
筛选可疑像素点模块，用于对边缘图像C中的每个灰度值为0的像素点进行判断，如果被判断的像素点在行、列方向相邻的k个像素点的灰度值均为0，则记该像素点为可疑像素点；
判断纸板屑区域模块，用于提取相邻的可疑像素点形成的区域的面积S，若S大于设定值，则记该区域为纸板屑区域。
为了让使用者在使用过程中能便捷地调整过渡矩阵M、行向过渡矩阵N和k的具体数值，还包括：
输入模块，与过渡待测图像模块和筛选可疑像素点模块连接，用于输入列向过渡矩阵M、行向过渡矩阵N和k的具体数值。
本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的玻纤表面纸板屑检测方法。
本发明还提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，存储器上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时实现上述的玻纤表面纸板屑检测方法。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种玻纤表面纸板屑检测方法，其特征在于，步骤包括：
待测图像采集：使用工业相机对玻纤表面进行拍照，生成灰度图像A；
过渡待测图像：设置列向过渡矩阵M和行向过渡矩阵N，并通过过渡模型使用列向过渡矩阵M和行向过渡矩阵N分别对灰度图像A的每个像素点的灰度值进行计算，并将对应的两个值合并成一个新的灰度值，从而形成过渡图像B；
生成边缘图像：对过渡图像B进行二值化，生成边缘图像C；
筛选可疑像素点：对边缘图像C中的每个灰度值为0的像素点进行判断，如果被判断的像素点在行、列方向相邻的k个像素点的灰度值均为0，则记该像素点为可疑像素点；
判断纸板屑区域：提取相邻的可疑像素点形成的区域的面积S，若S大于设定值，则记该区域为纸板屑区域。
2.根据权利要求1所述的玻纤表面纸板屑检测方法，其特征在于，在所述待测图像采集步骤中，包括：
在使用工业相机对玻纤表面进行拍照时，使用打光设备对玻纤表面进行打光。
3.根据权利要求1所述的玻纤表面纸板屑检测方法，其特征在于，在所述待测图像采集步骤中，包括：
记灰度图像A中第i行第j列的像素点的灰度值为a(i,j)，同时将超出灰度图像A区域的a(i,j)的值均记为255。
4.根据权利要求3所述的玻纤表面纸板屑检测方法，其特征在于，在所述待测图像采集步骤中，包括：
所述列向过渡矩阵；
所述行向过渡矩阵；
生成像素点矩阵；
将M与P的各元素点乘后相加得到列向过渡值m(i,j)；
将N与P的各元素点乘后相加得到行向过渡值n(i,j)；
计算过渡图像B中第i行第j列的像素点的灰度值为b(i,j)=[|m(i,j)|+|n(i,j)|]/2。
5.根据权利要求4所述的玻纤表面纸板屑检测方法，其特征在于，在所述生成边缘图像步骤中，对过渡图像B进行二值化具体为：
设过渡图像C中第i行第j列的像素点的灰度值为c(i,j)；
设定划分值x，当b(i,j)≥x时，记c(i,j)值为255；当b(i,j)＜x时，记c(i,j)值为0。
6.根据权利要求1所述的玻纤表面纸板屑检测方法，其特征在于，在所述筛选可疑像素点步骤中，包括：
在对边缘图像C中的每个灰度值为0的像素点进行判断时，先判断被判断的像素点在行方向相邻的k个像素点的灰度值是否均为0，若不是，则结束对该像素点的判断；若是，则继续判断该像素点在列方向相邻的k个像素点的灰度值是否均为0。
7.一种玻纤表面纸板屑检测装置，其特征在于，包括：
待测图像采集模块，用于生成玻纤表面的灰度图像A；
过渡待测图像模块，用于通过过渡模型使用列向过渡矩阵M和行向过渡矩阵N分别对灰度图像A的每个像素点的灰度值进行计算，并将对应的两个值合并成一个新的灰度值，从而形成过渡图像B；
生成边缘图像模块，用于对过渡图像B进行二值化，生成边缘图像C；
筛选可疑像素点模块，用于对边缘图像C中的每个灰度值为0的像素点进行判断，如果被判断的像素点在行、列方向相邻的k个像素点的灰度值均为0，则记该像素点为可疑像素点；
判断纸板屑区域模块，用于提取相邻的可疑像素点形成的区域的面积S，若S大于设定值，则记该区域为纸板屑区域。
8.根据权利要求7所述的玻纤表面纸板屑检测装置，其特征在于，还包括：
输入模块，与所述过渡待测图像模块和所述筛选可疑像素点模块连接，用于输入列向过渡矩阵M、行向过渡矩阵N和k的具体数值。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1至6中任一项所述的玻纤表面纸板屑检测方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，实现根据权利要求1至6中任一项所述的玻纤表面纸板屑检测方法。
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