CN115015290B - 一种用于玻纤布面的异物检测方法及装置 - Google Patents

一种用于玻纤布面的异物检测方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种用于玻纤布面的异物检测方法及装置，包括：针对目标玻纤布面，利用相机获取目标玻纤布面图像；设置异物样本及异物样本图像；获取异物样本图像的灰度平均值；获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值；获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值；获取灰度阈值变换图像；获取目标玻纤布面中的异物部分。本申请可以设置多个相机获取玻纤布面图像，可以全面检测玻纤布面中是否存在异物；本申请通过对每一个待检测的玻纤布面设置异物样本，能够精确检测到每一个待检测的玻纤布面中异物位置，提高了检测效率；本申请提高了玻纤布面的生产质量。

Description

一种用于玻纤布面的异物检测方法及装置
技术领域
本申请涉及玻纤布面质量检测技术领域，尤其是一种用于玻纤布面的异物检测方法及装置。
背景技术
在玻纤布生产的过程中，上面会有一些浅白色的异物在上面，这样会严重影响玻纤布面的质量，现有技术中普通使用基于灰度颜色的方法，去检测浅白色的异物。但是因为玻纤布面的背景也是白色的，与浅白色的异物颜色之差相差不大，现有技术使用的方法，可能会造成漏检或者误检测，使检测系统极不稳定，降低玻纤布面的生产质量。
发明内容
为了解决现有技术中对玻纤布面上的异物检测时效率低，影响玻纤布面的生产质量的问题，本申请公开了一种用于玻纤布面的异物检测方法及装置。
本申请第一方面公开了一种用于玻纤布面的异物检测方法，包括：
针对目标玻纤布面，利用相机获取目标玻纤布面图像；所述目标玻纤布面图像包括多个像素点；
设置异物样本；所述异物样本设置在目标玻纤布面上，所述异物样本为浅白色，尺寸为6*6个像素点；
获取异物样本图像；
获取异物样本图像的灰度平均值；
获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值；
根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值，以及异物样本图像的灰度平均值，获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值；
根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值，获取灰度阈值变换图像；
根据所述灰度阈值变换图像，获取目标玻纤布面中的异物部分。
可选的，所述根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值，以及异物样本图像的灰度平均值，获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值，包括：
计算所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值与所述异物样本图像的灰度平均值的差值之后求平方值。
可选的，所述根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值，获取灰度阈值变换图像，包括：
若所述目标玻纤布面图像中像素点的均差平方值小于或等于预设阈值，则将该像素点的灰度值设置为0，若所述像素点的均差平方值大于预设阈值，则将该像素点的灰度值设置为255；所述预设阈值为10；
对所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值进行判断，获取灰度阈值变换图像。
可选的，所述根据所述灰度阈值变换图像，获取目标玻纤布面中的异物部分，包括：
获取目标像素点，所述目标像素点为所述灰度阈值变换图像中任意一个像素点；
判断所述目标像素点的横向是否存在连续6个像素点的灰度值为0，若不存在，重新获取目标像素点；
若存在，判断目标像素点的纵向是否存在连续6个像素点的灰度值为0，若不存在，重新获取目标像素点；若存在，判定所述目标像素点所在区域为异物所在区域；
判定所述灰度阈值变换图像中全部异物所在区域，获取目标玻纤布面中的异物部分。
可选的，所述相机在获取图像时，相机之间间隔为30厘米，相机与目标玻纤布面的间隔为60厘米，相机的拍摄视野大于50厘米。
本申请第二方面公开了一种用于玻纤布面的异物检测装置，所述装置应用于所述的一种用于玻纤布面的异物检测方法，所述装置包括：
布面图像获取模块，用于针对目标玻纤布面，利用相机获取目标玻纤布面图像；所述目标玻纤布面图像包括多个像素点；
样本设置模块，用于设置异物样本；所述异物样本设置在目标玻纤布面上，所述异物样本为浅白色，尺寸为6*6个像素点；
样本图像获取模块，用于获取异物样本图像；
第一计算模块，用于获取异物样本图像的灰度平均值；
第二计算模块，用于获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值；
第三计算模块，用于根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值，以及异物样本图像的灰度平均值，获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值；
变换图像获取模块，用于根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值，获取灰度阈值变换图像；
异物判定模块，用于根据所述灰度阈值变换图像，获取目标玻纤布面中的异物部分。
可选的，所述第三计算模块包括：
第一计算单元，用于计算所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值与所述异物样本图像的灰度平均值的差值之后求平方值。
可选的，所述变换图像获取模块包括：
灰度值判定单元，用于若所述目标玻纤布面图像中像素点的均差平方值小于或等于预设阈值，则将该像素点的灰度值设置为0，若所述像素点的均差平方值大于预设阈值，则将该像素点的灰度值设置为255；所述预设阈值为10；
图像获取单元，用于对所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值进行判断，获取灰度阈值变换图像。
可选的，所述异物判定模块包括：
像素点获取单元，用于获取目标像素点，所述目标像素点为所述灰度阈值变换图像中任意一个像素点；
第一判定单元，用于判断所述目标像素点的横向是否存在连续6个像素点的灰度值为0，若不存在，重新获取目标像素点；
第二判定单元，用于若存在，判断目标像素点的纵向是否存在连续6个像素点的灰度值为0，若不存在，重新获取目标像素点；若存在，判定所述目标像素点所在区域为异物所在区域；
异物获取单元，用于判定所述灰度阈值变换图像中全部异物所在区域，获取目标玻纤布面中的异物部分。
可选的，所述布面图像获取模块包括相机，所述相机在获取图像时，相机之间间隔为30厘米，相机与目标玻纤布面的间隔为60厘米，相机的拍摄视野大于50厘米。
本申请公开了一种用于玻纤布面的异物检测方法及装置，包括：针对目标玻纤布面，利用相机获取目标玻纤布面图像；设置异物样本及异物样本图像；获取异物样本图像的灰度平均值；获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值；获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值；获取灰度阈值变换图像；获取目标玻纤布面中的异物部分。
本申请可以设置多个相机获取玻纤布面图像，可以全面检测玻纤布面中是否存在异物；本申请通过对每一个待检测的玻纤布面设置异物样本，能够精确检测到每一个待检测的玻纤布面中异物位置，提高了检测效率；本申请提高了玻纤布面的生产质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例公开的一种用于玻纤布面的异物检测方法的流程示意图；
图2为本申请实施例公开的一种用于玻纤布面的异物检测装置的结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中对玻纤布面上的异物检测时效率低，影响玻纤布面的生产质量的问题，本申请公开了一种用于玻纤布面的异物检测方法及装置。
本申请第一实施例公开了一种用于玻纤布面的异物检测方法，包括：
步骤101，针对目标玻纤布面，利用相机获取目标玻纤布面图像。所述目标玻纤布面图像包括多个像素点。所述相机在获取图像时，相机之间间隔为30厘米，相机与目标玻纤布面的间隔为60厘米，相机的拍摄视野大于50厘米。
步骤102，设置异物样本。所述异物样本设置在目标玻纤布面上，所述异物样本为浅白色，尺寸为6*6个像素点。
步骤103，获取异物样本图像。
步骤104，获取异物样本图像的灰度平均值。
步骤105，获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值。
步骤106，根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值，以及异物样本图像的灰度平均值，获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值。具体的，计算所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值与所述异物样本图像的灰度平均值的差值之后求平方值。
步骤107，根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值，获取灰度阈值变换图像。具体的，若所述目标玻纤布面图像中像素点的均差平方值小于或等于预设阈值，则将该像素点的灰度值设置为0，若所述像素点的均差平方值大于预设阈值，则将该像素点的灰度值设置为255。所述预设阈值为10。
对所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值进行判断，获取灰度阈值变换图像。
步骤108，根据所述灰度阈值变换图像，获取目标玻纤布面中的异物部分。具体的，获取目标像素点，所述目标像素点为所述灰度阈值变换图像中任意一个像素点。
判断所述目标像素点的横向是否存在连续6个像素点的灰度值为0，若不存在，重新获取目标像素点。
若存在，判断目标像素点的纵向是否存在连续6个像素点的灰度值为0，若不存在，重新获取目标像素点。若存在，判定所述目标像素点所在区域为异物所在区域。
判定所述灰度阈值变换图像中全部异物所在区域，获取目标玻纤布面中的异物部分。
本申请公开了一种用于玻纤布面的异物检测方法及装置，包括：针对目标玻纤布面，利用相机获取目标玻纤布面图像；设置异物样本及异物样本图像；获取异物样本图像的灰度平均值；获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值；获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值；获取灰度阈值变换图像；获取目标玻纤布面中的异物部分。
本申请可以设置多个相机获取玻纤布面图像，可以全面检测玻纤布面中是否存在异物；本申请通过对每一个待检测的玻纤布面设置异物样本，能够精确检测到每一个待检测的玻纤布面中异物位置，提高了检测效率；本申请提高了玻纤布面的生产质量。
本申请第二实施例公开了一种用于玻纤布面的异物检测装置，所述装置应用于所述的一种用于玻纤布面的异物检测方法，所述装置包括：
布面图像获取模块，用于针对目标玻纤布面，利用相机获取目标玻纤布面图像。所述目标玻纤布面图像包括多个像素点。
样本设置模块，用于设置异物样本。所述异物样本设置在目标玻纤布面上，所述异物样本为浅白色，尺寸为6*6个像素点。
样本图像获取模块，用于获取异物样本图像。
第一计算模块，用于获取异物样本图像的灰度平均值。
第二计算模块，用于获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值。
第三计算模块，用于根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值，以及异物样本图像的灰度平均值，获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值。
变换图像获取模块，用于根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值，获取灰度阈值变换图像。
异物判定模块，用于根据所述灰度阈值变换图像，获取目标玻纤布面中的异物部分。
进一步的，所述第三计算模块包括：
第一计算单元，用于计算所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值与所述异物样本图像的灰度平均值的差值之后求平方值。
进一步的，所述变换图像获取模块包括：
灰度值判定单元，用于若所述目标玻纤布面图像中像素点的均差平方值小于或等于预设阈值，则将该像素点的灰度值设置为0，若所述像素点的均差平方值大于预设阈值，则将该像素点的灰度值设置为255。所述预设阈值为10。
图像获取单元，用于对所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值进行判断，获取灰度阈值变换图像。
进一步的，所述异物判定模块包括：
像素点获取单元，用于获取目标像素点，所述目标像素点为所述灰度阈值变换图像中任意一个像素点。
第一判定单元，用于判断所述目标像素点的横向是否存在连续6个像素点的灰度值为0，若不存在，重新获取目标像素点。
第二判定单元，用于若存在，判断目标像素点的纵向是否存在连续6个像素点的灰度值为0，若不存在，重新获取目标像素点。若存在，判定所述目标像素点所在区域为异物所在区域。
异物获取单元，用于判定所述灰度阈值变换图像中全部异物所在区域，获取目标玻纤布面中的异物部分。
进一步的，所述布面图像获取模块包括相机，所述相机在获取图像时，相机之间间隔为30厘米，相机与目标玻纤布面的间隔为60厘米，相机的拍摄视野大于50厘米。
在具体的实验过程中，因为要去检测玻纤布面上的浅白色异物，一幅玻纤布面宽为2.5米，并且检测的异物大小为3mmx3mm，因为1mm代表2个像素，相当于是检测6pixel*6pixel,所以可以用5个相机进行检测并且必须保证单个相机的拍摄视野在50cm以上，这样5个相机可以实现全幅2.5米的检测，每个相机相隔30cm左右，并且相机离布面的高度在60cm左右
三检测算法原理，因为玻纤布的颜色灰度值与浅白色的异物缺陷的颜色值之差相差不是很大，所以想到用均差求平方的形式对原图先进行转换，然后再利用灰度阈值的方法进行图像的变化。让玻纤布的背景与浅白色的异物差别达到最大化，做好再进行判断。
均差方法求平方对原图进行转换，先在相机上人为的去放置一个6x6的浅白色异物，然后算出这个区域的灰度颜色平均值，设一幅图像数据为f,对于这个浅白色异物的灰度颜色平均值为f=f(x1,y1)+f(x2,y2)+……+f(x36,y36)/36，注意：f(x1,y1)为这个区域里面的第一行第一列的像素灰度值。求出的f是浅白色区域的像素平均灰度值，再对整幅图像像素灰度值进行求差平方，这样如果两个值近似求出来的平方很小，如果两个值之间有误差，那么求出来的平方误差更大，可以有效提高背景与目标的对比度，具体算法为g(1,1)=(f(1,1)- f)2(注其中f(1,1)代表相机拍摄一幅图像中第一行第一列的像素灰度值，f为浅白色灰度区域的像素平均灰度值，g(1,1)为第一行第一列像素灰度值求均。用这个方法一幅图像中所有像素点的均差平方值得到变化后的图像为g。
为了最大化玻纤的背景和浅白色区域，需要对图像进行灰度阈值变换，设定阈值为10左右，遍历g中的每一个值若小于10，设定0，若大于10，设定255，这样就可以最大化浅白色区域与玻纤背景，具体算法为：若g(1,1)<10则g(1,1)=0,若g(1,1)>10则g(1,1)=255,用这个方法对g进行所有像素点的变换，得到新的g。
判断浅白色区域：在新得到的g中进行灰度阈值判断只要判断一个区域是否横向连续6个像素以上的灰度值小于0并且纵向连续6个像素以上的像素灰度值都小于0说明这个区域就是玻纤布中的浅白色区域，具体算法为：
若f(x,y)=0,f(x-1,y)=0,f(x+1,y)=0,f(x+2,y)=0,f(x-2,y)=0,f(x-3,y)=0,说明在横向满足，紧接着判断纵向。
若f(x,y)=0,f(x,y-1)=0,f(x,y+1)=0,f(x,y+2)=0,f(x,y-2)=0,f(x,y-3)=0，说明这个区域为玻纤布中的浅白色区域需要检测出来。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种用于玻纤布面的异物检测方法，其特征在于，包括：
针对目标玻纤布面，利用相机获取目标玻纤布面图像；所述目标玻纤布面图像包括多个像素点；
设置异物样本；所述异物样本设置在目标玻纤布面上，所述异物样本为浅白色，尺寸为6*6个像素点；
获取异物样本图像；
获取异物样本图像的灰度平均值；
获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值；
根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值，以及异物样本图像的灰度平均值，获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值；
根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值，获取灰度阈值变换图像，包括：
若所述目标玻纤布面图像中像素点的均差平方值小于或等于预设阈值，则将该像素点的灰度值设置为0，若所述像素点的均差平方值大于预设阈值，则将该像素点的灰度值设置为255；所述预设阈值为10；
对所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值进行判断，获取灰度阈值变换图像；
根据所述灰度阈值变换图像，获取目标玻纤布面中的异物部分，包括：
获取目标像素点，所述目标像素点为所述灰度阈值变换图像中任意一个像素点；
判断所述目标像素点的横向是否存在连续6个像素点的灰度值为0，若不存在，重新获取目标像素点；
若存在，判断目标像素点的纵向是否存在连续6个像素点的灰度值为0，若不存在，重新获取目标像素点；若存在，判定所述目标像素点所在区域为异物所在区域；
判定所述灰度阈值变换图像中全部异物所在区域，获取目标玻纤布面中的异物部分。
2.根据权利要求1所述的一种用于玻纤布面的异物检测方法，其特征在于，所述根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值，以及异物样本图像的灰度平均值，获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值，包括：
计算所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值与所述异物样本图像的灰度平均值的差值之后求平方值。
3.根据权利要求1所述的一种用于玻纤布面的异物检测方法，其特征在于，所述相机在获取图像时，相机之间间隔为30厘米，相机与目标玻纤布面的间隔为60厘米，相机的拍摄视野大于50厘米。
4.一种用于玻纤布面的异物检测装置，所述装置应用于权利要求1-3任一项所述的一种用于玻纤布面的异物检测方法，其特征在于，所述装置包括：
布面图像获取模块，用于针对目标玻纤布面，利用相机获取目标玻纤布面图像；所述目标玻纤布面图像包括多个像素点；
样本设置模块，用于设置异物样本；所述异物样本设置在目标玻纤布面上，所述异物样本为浅白色，尺寸为6*6个像素点；
样本图像获取模块，用于获取异物样本图像；
第一计算模块，用于获取异物样本图像的灰度平均值；
第二计算模块，用于获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值；
第三计算模块，用于根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值，以及异物样本图像的灰度平均值，获取目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值；
变换图像获取模块，用于根据所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值，获取灰度阈值变换图像；
异物判定模块，用于根据所述灰度阈值变换图像，获取目标玻纤布面中的异物部分。
5.根据权利要求4所述的一种用于玻纤布面的异物检测装置，其特征在于，所述第三计算模块包括：
第一计算单元，用于计算所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的灰度值与所述异物样本图像的灰度平均值的差值之后求平方值。
6.根据权利要求4所述的一种用于玻纤布面的异物检测装置，其特征在于，所述变换图像获取模块包括：
灰度值判定单元，用于若所述目标玻纤布面图像中像素点的均差平方值小于或等于预设阈值，则将该像素点的灰度值设置为0，若所述像素点的均差平方值大于预设阈值，则将该像素点的灰度值设置为255；所述预设阈值为10；
图像获取单元，用于对所述目标玻纤布面图像中每一个像素点的均差平方值进行判断，获取灰度阈值变换图像。
7.根据权利要求4所述的一种用于玻纤布面的异物检测装置，其特征在于，所述异物判定模块包括：
像素点获取单元，用于获取目标像素点，所述目标像素点为所述灰度阈值变换图像中任意一个像素点；
第一判定单元，用于判断所述目标像素点的横向是否存在连续6个像素点的灰度值为0，若不存在，重新获取目标像素点；
第二判定单元，用于若存在，判断目标像素点的纵向是否存在连续6个像素点的灰度值为0，若不存在，重新获取目标像素点；若存在，判定所述目标像素点所在区域为异物所在区域；
异物获取单元，用于判定所述灰度阈值变换图像中全部异物所在区域，获取目标玻纤布面中的异物部分。
8.根据权利要求4所述的一种用于玻纤布面的异物检测装置，其特征在于，所述布面图像获取模块包括相机，所述相机在获取图像时，相机之间间隔为30厘米，相机与目标玻纤布面的间隔为60厘米，相机的拍摄视野大于50厘米。
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