首页 / 专利库 / 图形技术 / 机器视觉 / 一种单板裂缝的识别方法

一种单板裂缝的识别方法

阅读:1033发布:2020-08-06

专利汇可以提供一种单板裂缝的识别方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种单板裂缝的识别方法。利用 机器视觉 系统采集到的单板彩色图像,将彩色图像灰度化;通过设计的图像灰度变换方法将图像进行灰度变换处理,然后对图像通过设计公式进行二值化处理得到二值图像;对二值图像进行去除黑边、形态学处理等设计操作,优化图像;对各连通区域进行统计学分析,并提取特征;对特征进行分析识别,检测出裂缝区域。本发明能有效检测出裂缝 缺陷 区域,裂缝检测误差较小。,下面是一种单板裂缝的识别方法专利的具体信息内容。

1.一种单板裂缝的识别方法,包括以下步骤:
(1)利用视觉系统采集单板的图像,并对图像进行预处理得到灰度图像;视觉系统主要由工业相机和无影灯组成,且可以使无影灯安装在相机的上方,无影灯的照度和色温恒定,亮度可调;对图像进行预处理得到灰度图像,包括:采用对RGB三分量进行加权平均来计算灰度值;采用分段线性法将需要的图像细节灰度级拉伸,增强对比度,不需要的细节灰度级压缩;两转折点坐标为(variance/255,0.1)和(( mean-variance)/255,0.9),其中:
variance为灰度图像的方差,mean为灰度图像的均值;
(2)对灰度图像进行图像分割得到二值图像;具体为采用阈值分割法对图像进行分割,计算图形二值化所取的阈值,其公式为:Threshold=0  .8*thresh,其中:Threshold为最终阈值,thresh为通过最大类间方差法计算的初选值;
(3)对二值图像进行形态学处理,提取连通区域边界,以及对二值图像进行去除黑边处理,黑边宽度为3个像素;对二值图像进行形态学处理,提取连通区域边界,包括:开运算,填充孤立的黑点,去除小的毛刺,去除图像中孤立的亮点,断开图像中的H型连接,采用对线填充;图像非运算,二值图像孔洞填充;
(4)对各连通区域进行统计学分析,并提取特征,包括:图像非运算,标注二进制图像中已连接的区域;以像素为单位提取面积、质心、长轴长度、短轴长度、离心率、逻辑矩阵、对应的像素坐标基本特征信息;对所提取的特征进行分析识别,检测出裂缝区域,其裂缝区域识别标准为:长宽比大于9.09;离心率大于0.98;灰度均值小于180。

说明书全文

一种单板裂缝的识别方法

技术领域

[0001] 本发明涉及木材缺陷技术领域,尤其涉及一种单板裂缝的识别方法。

背景技术

[0002] 随着单板在表面装饰中的广泛应用,人们对单板的质量要求也不断提高。我国目前单板的生产过程主要还是半自动化,需要人工配合,有的甚至是完全由人工生产。裂缝作为单板上最为常见的一种缺陷,会严重影响单板的质量和性能,降低单板的利用率和使用价值。因此,这就要求工人检测出单板的缺陷,以免在二次加工时,影响产品的品质。但由于人为因素的误差和疏漏,并不能完全保证缺陷检测识别的准确性,而且还浪费人物力,提高了生产成本。
[0003] 近年来,随着计算机视觉技术的飞速发展,越来越多的领域利用相机和计算机来模拟视觉系统,对目标进行检测识别。基于视觉技术对单板裂缝进行识别,具有高效率、高准确率、低成本等优点,同时,还能提高单板生产加工的自动化程度。

发明内容

[0004] 本发明提供一种单板裂缝的识别方法,能够快速准确的检测出裂缝区域,并提取裂缝的特征信息。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006] 一种单板裂缝的识别方法,包括以下步骤:
[0007] (1)利用视觉系统采集单板图像,并对图像进行处理得到灰度图像;
[0008] (2)对灰度图像进行灰度变换;
[0009] (3)对灰度图像进行图像分割得到二值图像;
[0010] (4)对二值图像进行形态学处理,提取连通区域边界;
[0011] (5)对各连通区域进行统计学分析,并提取特征;
[0012] (6)对所提取的特征进行分析识别,检测出裂缝区域。
[0013] 一种单板裂缝的识别方法,其特征在于,所述的视觉系统主要由工业相机和无影灯组成,且可以使无影灯安装在相机的上方,无影灯的照度和色温恒定,亮度可调。
[0014] 一种单板裂缝的识别方法,其特征在于,其特征在于,所述的对图像进行预处理得到灰度图像,采用分段线性法将需要的图像细节灰度级拉伸,增强对比度,不需要的细节灰度级压缩。两转折点坐标为(variance /255,0.1)和((mean- variance)/255,0.9)。其中,variance为灰度图像的方差;mean为灰度图像的均值。
[0015] 一种单板裂缝的识别方法,其特征在于,所述的对灰度图像进行图像分割得到二值图像,包括:采用阈值分割法对图像进行分割,计算图形二值化所取的阈值,其公式为:Threshold=0.8*thresh,其中,Threshold为最终阈值,thresh为通过最大类间方差法计算的初选值;对二值图像进行去除黑边处理,黑边宽度为3个像素
[0016] 一种单板裂缝的识别方法,其特征在于,所述的对二值图像进行形态学处理,提取连通区域边界,包括:开运算,开运算,填充孤立的黑点,去除小的毛刺,去除图像中孤立的亮点,断开图像中的H型连接,采用对线填充;图像非运算(取反),二值图像孔洞填充。
[0017] 一种单板裂缝的识别方法,其特征在于,所述的对各连通区域进行统计学分析,并提取特征,包括:图像非运算(取反),标注二进制图像中已连接的区域;分别提取像素意义上的面积、质心、长轴长度、短轴长度、离心率、逻辑矩阵、索引对应的像素坐标基本特征信息。
[0018] 一种单板裂缝的识别方法,其特征在于,所述的对所提取的特征进行分析识别,其裂缝区域识别标准为:长宽比(长轴/短轴)大于9.09;离心率大于0.98;灰度均值小于180。附图说明
[0019] 图1 单板表面裂缝图像处理流程图
[0020] 图2灰度化图像。
[0021] 图3灰度变换图。
[0022] 图4二值图像。
[0023] 图5图像去除黑边。
[0024] 图6图像形态学处理。
[0025] 以下结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

具体实施方式

[0026] 为了便于本领域技术人员理解,下面结合实施例对本发明进行详细的描述。一种单板裂缝的识别方法流程图如图1所示,利用视觉系统采集单板的图像,并对图像进行预处理得到灰度图像。
[0027] 本实施例中采用工业相机分别采集了四张带有裂缝的单板图像。采用RGB三分量进行加权平均来计算灰度值,采集的彩色图像就处理成了灰度图像,如图2所示。并采用分段线性法将需要的图像细节灰度级拉伸,增强对比度,不需要的细节灰度级压缩,两转折点坐标为(variance /255,0.1)和((mean- variance)/255,0.9),灰度变换图像如图3所示。
[0028] 对灰度图像进行图像分割得到二值图像。
[0029] 本实施例中采用阈值分割法对上述灰度图像进行分割,计算图形二值化所取的阈值,将图像进行二值化,如图4所示。其公式为:Threshold=0.8*thresh,其中,Threshold为最终阈值;thresh为通过最大类间方差法计算的初选值;variance为灰度图像的方差;mean为灰度图像的均值。
[0030] 对二值图像进行去除黑边处理,黑边宽度为3个像素,如图5所示。
[0031] 对二值图像进行形态学处理,提取连通区域边界。
[0032] 本实施例中对去除黑边的二值图像进行开运算,开运算,填充孤立的黑点,去除小的毛刺,去除图像中孤立的亮点,断开图像中的H型连接,采用对角线填充。再对图像进行非运算(取反),二值图像孔洞填充,得到形态学处理的二值图像,如图6所示。
[0033] 对各连通区域进行统计学分析,并提取特征。
[0034] 本实施例中对形态学处理后的图像进行非运算(取反),标注二进制图像中已连接的区域,并分别提取像素意义上的面积、质心、长轴长度、短轴长度、离心率、逻辑矩阵、索引对应的像素坐标基本特征信息。
[0035] 对所提取的特征进行分析识别,检测出裂缝区域。
[0036] 本实施例中对所提取的特征进行分析识别,依据所提取轮廓的长宽比(长轴/短轴)大于9.09、离心率大于0.98、灰度均值小于180来确定是否为裂缝区域。
[0037] 通过以上步骤的处理,可对单板表面裂缝进行检测识别,并且可以根据设定的识别标准剔除干扰因素,提高裂缝识别的准确率。如若检测并识别为裂缝,可提取裂缝的基本特征,并能计算其所在的位置,将提取的轮廓还原到原图中显示出来,为后续对单板的使用提供依据,提高单板的利用率。
[0038] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此。本领域的技术人员在本发明所披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈