TWI748828B

TWI748828B - 產品瑕疵檢測方法、電腦裝置及儲存媒體

Info

Publication number: TWI748828B
Application number: TW109146745A
Authority: TW
Inventors: 郭錦斌; 王薇鈞
Original assignee: 鴻海精密工業股份有限公司
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2021-12-01
Also published as: TW202226154A

Abstract

本發明提供一種產品瑕疵檢測方法，包括：基於產品的測試影像獲得重構影像；將所述測試影像切割為N個測試區塊以及將所述重構影像切割為N個重構區塊；及根據每個測試區塊與對應的重構區塊之間的均方誤差確定所述產品是否存在瑕疵。本發明還提供實現所述產品瑕疵檢測方法的電腦裝置和儲存媒體。本發明可在實現產品品質檢測的同時有效提升產品的檢測精度。

Description

產品瑕疵檢測方法、電腦裝置及儲存媒體

本發明涉及一種產品品質管控技術領域，尤其涉及一種產品瑕疵檢測方法、電腦裝置及儲存媒體。

習知技術中，可以基於產品的影像實現對產品是否存在瑕疵進行檢測。然而，由於有些產品僅部分位置存在微小瑕疵，導致較難識別出該類瑕疵，因此，瑕疵識別準確率不高。

鑒於以上內容，有必要提供一種產品瑕疵檢測方法、電腦裝置及儲存媒體，可在實現產品品質檢測的同時有效提升產品的檢測精度。

所述產品瑕疵檢測方法，包括：獲取產品的測試影像；將所述測試影像輸入至自動編碼器獲得重構影像；將所述測試影像切割為N個測試區塊，以及將所述重構影像切割為N個重構區塊；根據所述N個測試區塊分別在所述測試影像中的位置，以及所述N個重構區塊分別在所述重構影像中的位置，將所述N個測試區塊中的任意一個測試區塊與所述N個重構區塊中的其中一個重構區塊建立關聯，其中，該其中一個重構區塊在所述重構影像中的位置與所述任意一個測試區塊在所述測試影像的中位置對應；計算所述N個測試區塊中的每個測試區塊與對應的重構區塊之間的均方誤差，並將計算得到的均方誤差與該每個測試區塊建立關聯；及基於所述N個測試區塊中的每個測試區塊所對應的均方誤差確定所述產品是否存在瑕疵。

優選地，所述基於所述N個測試區塊中的每個測試區塊所對應的均方誤差確定所述產品是否存在瑕疵包括：確定所述N個測試區塊中的每個測試區塊所對應的均方誤差是否大於預設值；當所述N個測試區塊中的任意一個測試區塊所對應的均方誤差大於所述預設值時，確定該任意一個測試區塊為瑕疵區塊；當所述N個測試區塊中包括至少一個瑕疵區塊時，確定所述產品存在瑕疵；及當所述N個測試區塊不包括瑕疵區塊時，確定所述產品不存在瑕疵。

優選地，該方法還包括：在將所述測試影像輸入至所述自動編碼器之前，利用多張樣本影像訓練所述自動編碼器，其中，所述多張樣本影像中的每張樣本影像為所述產品不存在瑕疵時所拍攝的影像。

優選地，該方法還包括：根據所述瑕疵區塊在所述測試影像中的位置，在該測試影像上標示所述瑕疵區塊，由此獲得作了標示後的所述測試影像；及在顯示幕上顯示作了標示後的所述測試影像。

優選地，該方法還包括：回應使用者在所述測試影像的指定操作，顯示與所述瑕疵區塊對應的所述重構區塊。

優選地，該方法按照預設的切割規則將所述測試影像切割為所述N個測試區塊，以及按照該預設的切割規則將所述重構影像切割為所述N個重構區塊，其中，所述N個測試區塊中的每個測試區塊的大小相等，所述N個重構區塊中的每個重構區塊的大小相等。

優選地，所述預設的切割規則是指：沿目標影像的第一中線對所述目標影像進行切割，其中，該第一中線為所述目標影像的頂邊緣與底邊緣所對應的中線；及/或沿所述目標影像的第二中線對所述目標影像進行切割，其中，該第二中線為所述目標影像的左邊緣與右邊緣所對應的中線；所述目標影像為所述測試影像或所述重構影像。

優選地，所述N為正整數，N大於或等於2。

所述電腦可讀儲存媒體儲存有至少一個指令，所述至少一個指令被處理器執行時實現所述的產品瑕疵檢測方法。

所述電腦裝置包括儲存器和至少一個處理器，所述儲存器中儲存有至少一個指令，所述至少一個指令被所述至少一個處理器執行時實現所述的產品瑕疵檢測方法。

相較於習知技術，所述產品瑕疵檢測方法、電腦裝置及儲存媒體，可在實現產品品質檢測的同時有效提升產品的檢測精度。

3:電腦裝置

31:儲存器

32:處理器

33:顯示幕

30:產品瑕疵檢測系統

301:獲取模組

302:執行模組

4:測試影像

5:重構影像

40:瑕疵

41、42、43、44:測試區塊

51、52、53、54:重構區塊

圖1是本發明較佳實施例的電腦裝置的架構圖。

圖2是本發明較佳實施例的產品瑕疵檢測系統的功能模組圖。

圖3是本發明較佳實施例的產品瑕疵檢測方法的流程圖。

圖4A示意了產品的一張測試影像。

圖4B示意了一張重構影像。

圖4C舉例說明將圖4A所示的測試影像分割多個區塊。

圖4D舉例說明將圖4B所示的重構影像分割多個區塊。

為了能夠更清楚地理解本發明的上述目的、特徵和優點，下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述。需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本發明。

參閱圖1所示，為本發明較佳實施例提供的電腦裝置的架構圖。

本實施例中，電腦裝置3包括互相之間電氣連接的儲存器31、至少一個處理器32、顯示幕33。

本領域技術人員應該瞭解，圖1示出的電腦裝置3的結構並不構成本發明實施例的限定，所述電腦裝置3還可以包括比圖1更多或更少的其他硬體或者軟體，或者不同的部件佈置。

需要說明的是，所述電腦裝置3僅為舉例，其他現有的或今後可能出現的電腦裝置如可適應於本發明，也應包含在本發明的保護範圍以內，並以引用方式包含於此。

在一些實施例中，所述儲存器31可以用於儲存電腦程式的程式碼和各種資料。例如，所述儲存器31可以用於儲存安裝在所述電腦裝置3中的產品瑕疵檢測系統30，並在電腦裝置3的運行過程中實現高速、自動地完成程式或資料的存取。所述儲存器31可以是包括唯讀儲存器(Read-Only Memory，ROM)、可程式設計唯讀儲存器(Programmable Read-Only Memory，PROM)、可抹除可程式設計唯讀儲存器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)、一次可程式設計唯讀儲存器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、電子抹除式可複寫唯讀儲存器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、唯讀光碟(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光碟儲存器、磁碟儲存器、磁帶儲存器、或者任何其他能夠用於攜帶或儲存資料的非易失性的電腦可讀的儲存媒體。

在一些實施例中，所述至少一個處理器32可以由積體電路組成。例如，可以由單個封裝的積體電路所組成，也可以是由多個相同功能或不同功能封裝的積體電路所組成，包括一個或者多個中央處理器(Central Processing unit，CPU)、微處理器、數位訊號處理器、圖形處理器及各種控制晶片的組合等。所述至少一個處理器32是所述電腦裝置3的控制核心(Control Unit)，利用各種介面和線路連接整個電腦裝置3的各個部件，透過執行儲存在所述儲存器31內的程式或者模組或者指令，以及調用儲存在所述儲存器31內的資料，以執行電腦裝置3的各種功能和處理資料，例如，對產品瑕疵進行檢測的功能(具體細節參後面對圖3的介紹)。

在本實施例中，產品瑕疵檢測系統30可以包括一個或多個模組，所述一個或多個模組儲存在所述儲存器31中，並由至少一個或多個處理器(本實施例為處理器32)執行，以實現對產品瑕疵進行檢測的功能(具體細節參後面對圖3的介紹)。

在本實施例中，所述產品瑕疵檢測系統30根據其所執行的功能，可以被劃分為多個模組。參閱圖2所示，所述多個模組包括獲取模組301、執行模組302。本發明所稱的模組是指一種能夠被至少一個處理器(例如處理器32)所執行並且能夠完成固定功能的一系列電腦可讀的指令段，其儲存在儲存器(例如電腦裝置3的儲存器31)中。在本實施例中，關於各模組的功能將在後續結合圖3詳述。

本實施例中，以軟體功能模組的形式實現的集成的單元，可以儲存在一個非易失性可讀取儲存媒體中。上述軟體功能模組包括一個或多個電腦可讀指令，所述電腦裝置3或一個處理器(processor)透過執行所述一個或多個電腦可讀指令實現本發明各個實施例的方法的部分，例如圖3所示的對產品瑕疵進行檢測的方法。

在進一步的實施例中，結合圖2，所述至少一個處理器32可執行所述電腦裝置3中所安裝的各類應用程式(如所述的產品瑕疵檢測系統30)、程式碼等。

在進一步的實施例中，所述儲存器31中儲存有電腦程式的程式碼，且所述至少一個處理器32可調用所述儲存器31中儲存的程式碼以執行相關的功能。例如，圖2中所述產品瑕疵檢測系統30的各個模組是儲存在所述儲存器31中的程式碼，並由所述至少一個處理器32所執行，從而實現所述各個模組的功能以達到對產品瑕疵進行檢測的目的(詳見下文中對圖3的描述)。

在本發明的一個實施例中，所述儲存器31儲存一個或多個電腦可讀指令，所述一個或多個電腦可讀指令被所述至少一個處理器32所執行以實現對產品瑕疵進行檢測的目的。具體地，所述至少一個處理器32對上述電腦可讀指令的具體實現方法詳見下文中對圖3的描述。

圖3是本發明較佳實施例提供的產品瑕疵檢測方法的流程圖。

在本實施例中，所述產品瑕疵檢測方法可以應用於電腦裝置3中，對於需要進行產品瑕疵檢測的電腦裝置3，可以直接在該電腦裝置3上集成本發明的方法所提供的用於產品瑕疵檢測的功能，或者以軟體開發套件(Software Development Kit，SDK)的形式運行在所述電腦裝置3上。

如圖3所示，所述產品瑕疵檢測方法具體包括以下步驟，根據不同的需求，該流程圖中步驟的順序可以改變，某些步驟可以省略。

步驟S1、獲取模組301獲取待檢測的產品的影像(為清楚簡單說明本發明，以下將待檢測的產品的影像的稱為“測試影像”)。

所述待檢測的產品也即是需要進行瑕疵檢測的產品。例如，可以為手機殼、手機保護套，或者任何其他適合的產品。

在一個實施例中，所述獲取模組301可以利用攝像頭(圖中未示出)對所述待檢測的產品進行拍攝，獲得該待檢測的產品的測試影像。當然，該待檢測的產品的測試影像也可以預先儲存在儲存器31中，所述獲取模組301可以直接從該儲存器31中獲取所述產品的測試影像。

例如，參閱圖4A所示，獲取到產品的測試影像4。這裡以所述測試影像4包括瑕疵40為例說明。

步驟S2、執行模組302將所述測試影像輸入至自動編碼器(Autoencoder，AE)獲得重構影像。

需要說明的是，所述自動編碼器是一種利用反向傳播演算法使得輸出值等於輸入值的神經網路。通常一個自編碼器包括編碼器(Encoder)和解碼器(Decoder)。其中，編碼器可以將輸入壓縮為潛在空間表徵，解碼器將潛在空間表徵重構為輸出。

本實施例中，執行模組302在將所述測試影像輸入至所述自動編碼器之前，利用多張樣本影像訓練所述自動編碼器，其中，所述多張樣本影像中的每張樣本影像為所述產品不存在瑕疵時所拍攝的影像。

例如，參閱圖4B所示，將所述測試影像4輸入至所述自動編碼器獲取到重構影像5。

步驟S3、執行模組302將所述測試影像切割為N個影像區塊，以及將所述重構影像切割為N個影像區塊。

在一個實施例中，所述N為正整數，N大於或等於2。

為便於清楚簡單說明本發明，這裡將所述測試影像對應的每個影像區塊稱為“測試區塊”，以及將所述重構影像對應的每個影像區塊稱為“重構區塊”。

本實施例中，所述執行模組302按照預設的切割規則將所述測試影像切割為所述N個測試區塊，以及按照該預設的切割規則將所述重構影像切割為所述N個重構區塊，其中，所述N個測試區塊中的每個測試區塊的大小相等，所述N個重構區塊中的每個重構區塊的大小相等。

在一個實施例中，所述預設的切割規則是指：沿目標影像的第一中線對所述目標影像進行切割，其中，該第一中線為所述目標影像的頂邊緣與底邊緣所對應的中線；及/或沿所述目標影像的第二中線對所述目標影像進行切割，其中，該第二中線為所述目標影像的左邊緣與右邊緣所對應的中線。所述目標影像也即是指所述測試影像或所述重構影像。

本實施例以所述執行模組302沿所述目標影像(即所述測試影像或所述重構影像)的第一中線對所述目標影像進行切割；及沿所述目標影像的第二中線對所述目標影像進行切割為例。

例如，參閱圖4C所示，所述執行模組302沿測試影像4的第一中線對測試影像4進行切割；及沿所述測試影像4的第二中線對所述測試影像4進行切割，將所述測試影像4分割為四個測試區塊41、42、43、44。參閱圖4D所示，所述執行模組302沿重構影像5的第一中線對重構影像5進行切割；及沿所述重構影像5的第二中線對所述重構影像5進行切割，將所述重構影像5分割為四個重構區塊51、52、53、54。

在其他實施例中，所述執行模組302也可以按照其他切割規則來切割所述目標影像。

例如，所述執行模組302也可以沿所述目標影像的橫向將所述目標影像切割為多個(例如三個)大小相等的影像區塊。

步驟S4、執行模組302根據所述N個測試區塊分別在所述測試影像中的位置，以及所述N個重構區塊分別在所述重構影像中的位置，將所述N個測試區塊中的任意一個測試區塊與所述N個重構區塊中的其中一個重構區塊建立關聯，其中，該其中一個重構區塊在所述重構影像中的位置與所述任意一個測試區塊在所述測試影像的中位置對應。

舉例而言，所述執行模組302根據所述四個測試區塊41、42、43、44分別在所述測試影像4中的位置，以及所述四個重構區塊51、52、53、54分別在所述重構影像5中的位置，將對應相同位置的測試區塊41與重構區塊51建立關聯，將對應相同位置的測試區塊42與重構區塊52建立關聯，將對應相同位置的測試區塊43與重構區塊53建立關聯，以及將對應相同位置的測試區塊44與重構區塊54建立關聯。

步驟S5、執行模組302計算所述N個測試區塊中的每個測試區塊與對應的重構區塊之間的均方誤差(mean-square error,MSE)，並將計算得到的均方誤差與該每個測試區塊建立關聯。

舉例而言，執行模組302計算得到測試區塊41與重構區塊51之間的均方誤差為MSE1，計算得到測試區塊42與重構區塊52之間的均方誤差為MSE2，則將MSE1與測試區塊41建立關聯，將MSE2與測試區塊42建立關聯。

步驟S6、執行模組302基於所述N個測試區塊中的每個測試區塊所對應的均方誤差確定所述產品是否存在瑕疵。

本實施例中，所述基於所述N個測試區塊中的每個測試區塊所對應的均方誤差確定所述產品是否存在瑕疵包括(a1)-(a4)：

(a1)確定所述N個測試區塊中的每個測試區塊所對應的均方誤差是否大於預設值。例如，預設值可以為0.001。

(a2)當所述N個測試區塊中的任意一個測試區塊所對應的均方誤差大於所述預設值時，確定該任意一個測試區塊為瑕疵區塊。

舉例而言，假設測試區塊42對應的均方誤差MSE2為0.1，即大於所述預設值，則所述執行模組302確定該測試區塊42為瑕疵區塊。

(a3)當所述N個測試區塊中包括至少一個瑕疵區塊時，確定所述產品存在瑕疵。

(a4)當所述N個測試區塊不包括瑕疵區塊時，確定所述產品不存在瑕疵。

在一個實施例中，當確定所述產品存在瑕疵時，所述執行模組302還可以根據所述瑕疵區塊在所述測試影像中的位置，在該測試影像上標示所述瑕疵區塊，由此獲得作了標示後的所述測試影像；及在顯示幕上顯示作了標示後的所述測試影像。

在一個實施例中，所述執行模組302還可以回應使用者在所述測試影像的指定操作，顯示與所述瑕疵區塊對應的所述重構區塊。由此便利使用者比對查看產品的瑕疵。

在一個實施例中，所述在該測試影像上標示所述瑕疵區塊包括：利用預設的顏色例如紅色填充所述瑕疵區塊在所述測試影像上所占的區域；或者生成一個箭頭圖示，將該箭頭圖示指向所述瑕疵區塊在所述測試影像上的位置。

在一個實施例中，使用者在所述測試影像的指定操作可以是指在所述測試影像的任意位置的輸入操作，或者是在所標示的瑕疵區塊所在位置的輸入操作。該輸入操作可以是指長按/按兩下操作。

在本發明所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置和方法，可以透過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述模組的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式。

所述作為分離部件說明的模組可以是或者也可以不是物理上分開的，作為模組顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分佈到多個網路單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模組來實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各個實施例中的各功能模組可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用硬體加軟體功能模組的形式實現。

對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附請求項而不是上述說明限定，因此旨在將落在請求項的等同要件的含義和範圍內的所有變化涵括在本發明內。不應將請求項中的任何附圖標記視為限制所涉及的請求項。此外，顯然“包括”一詞不排除其他單元或，單數不排除複數。裝置請求項中陳述的多個單元或裝置也可以由一個單元或裝置透過軟體或者硬體來實現。第一，第二等詞語用來表示名稱，而並不表示任何特定的順序。

最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照以上較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

Claims

一種產品瑕疵檢測方法，應用於電腦裝置，其特徵在於，該方法包括：獲取模組利用攝像頭對產品進行拍攝，獲取所述產品的測試影像；執行模組將所述測試影像輸入至自動編碼器獲得重構影像；所述執行模組將所述測試影像切割為N個測試區塊，以及將所述重構影像切割為N個重構區塊；所述執行模組根據所述N個測試區塊分別在所述測試影像中的位置，以及所述N個重構區塊分別在所述重構影像中的位置，將所述N個測試區塊中的任意一個測試區塊與所述N個重構區塊中的其中一個重構區塊建立關聯，其中，該其中一個重構區塊在所述重構影像中的位置與所述任意一個測試區塊在所述測試影像的中位置對應；所述執行模組計算所述N個測試區塊中的每個測試區塊與對應的重構區塊之間的均方誤差，並將計算得到的每個測試區塊與對應的重構區塊之間的均方誤差與該每個測試區塊建立關聯；及所述執行模組基於所述N個測試區塊中的每個測試區塊所對應的均方誤差確定所述產品是否存在瑕疵；包括：確定所述N個測試區塊中的每個測試區塊所對應的均方誤差是否大於預設值；當所述N個測試區塊中的任意一個測試區塊所對應的均方誤差大於所述預設值時，確定該任意一個測試區塊為瑕疵區塊；當所述N個測試區塊中包括至少一個瑕疵區塊時，確定所述產品存在瑕疵；及當所述N個測試區塊不包括瑕疵區塊時，確定所述產品不存在瑕疵。
如請求項1所述的產品瑕疵檢測方法，其特徵在於，該方法還包括：所述執行模組在將所述測試影像輸入至所述自動編碼器之前，利用多張樣本影像訓練所述自動編碼器，其中，所述多張樣本影像中的每張樣本影像為所述產品不存在瑕疵時所拍攝的影像。
如請求項1所述的產品瑕疵檢測方法，其特徵在於，該方法還包括：所述執行模組根據所述瑕疵區塊在所述測試影像中的位置，在該測試影像上標示所述瑕疵區塊，由此獲得作了標示後的所述測試影像；及所述執行模組在顯示幕上顯示作了標示後的所述測試影像。
如請求項3所述的產品瑕疵檢測方法，其特徵在於，該方法還包括：所述執行模組回應使用者在所述測試影像的指定操作，顯示與所述瑕疵區塊對應的所述重構區塊。
如請求項1所述的產品瑕疵檢測方法，其特徵在於，該方法還包括：所述執行模組按照預設的切割規則將所述測試影像切割為所述N個測試區塊，以及按照該預設的切割規則將所述重構影像切割為所述N個重構區塊，其中，所述N個測試區塊中的每個測試區塊的大小相等，所述N個重構區塊中的每個重構區塊的大小相等。
如請求項5所述的產品瑕疵檢測方法，其特徵在於，所述預設的切割規則是指：沿目標影像的第一中線對所述目標影像進行切割，其中，該第一中線為所述目標影像的頂邊緣與底邊緣所對應的中線；及/或沿所述目標影像的第二中線對所述目標影像進行切割，其中，該第二中線為所述目標影像的左邊緣與右邊緣所對應的中線；所述目標影像為所述測試影像或所述重構影像。
如請求項5所述的產品瑕疵檢測方法，其特徵在於，所述N為正整數，N大於或等於2。
一種電腦可讀儲存媒體，其特徵在於，所述電腦可讀儲存媒體儲存有至少一個指令，所述至少一個指令被處理器執行時實現如請求項1至7中任意一項所述的產品瑕疵檢測方法。
一種電腦裝置，其特徵在於，該電腦裝置包括儲存器和至少一個處理器，所述儲存器中儲存有至少一個指令，所述至少一個指令被所述至少一個處理器執行時實現如請求項1至7中任意一項所述的產品瑕疵檢測方法。