[发明专利]金属板带表面图像背景标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属板带表面图像背景在线动态参照模型的建立方 法，用于板带表面质量检测系统，属于先进制造技术及设备领域。

背景技术

在冶金行业加工行业，随着产能的不断提高，国内外对于产品表面质 量检测的需求不断增多，对于检测效果的要求越来越高。目前国内无论是 对于引进的设备还是对于自行研制的实验性检测设备，国内设计研发的主 体设备均遇到对于检测目标的定位效果不是很好，主要的原因是被检测对 象背景容易受到材料类型、板型状况、环境干扰以及大量良性附着物的影 响。

对于工业实时现场的目标定位，传统方法一般都是以分析目标灰度异 常特征作为主要的线索，区别只是在于根据目标的不同，所选用的特征不 同。

发明内容

本发明采用与传统以分析目标各种特征为基础进行缺陷定位完全不同 的方法，提出一种基于目标背景特征分析为基础的金属板带表面图像背景 标定方法，该方法简单稳定可靠，完全适用于在线检测系统的实时性要求， 有效解决板带表面质量检测系统中的背景参照问题。

金属板带表面图像背景标定方法，特点是：首先，在图像上设定标志 线，确定出矩形，依次将所有平移标志线向矩形内部平移相同单位，即每 次平移一个像素位置，平移k次，得k个新矩形，计算每个矩形上像素点 的方差；比较上述k+1个方差的大小，取出最小方差所对应的矩形上的像 素点作为背景标定的样本点；

计算用于背景标定的样本点的均值，得出背景代表值；

再利用相邻图像间的关系判断所求的背景代表值是否异常；

若出现异常值，则通过图像分割结果修正确定背景代表值；

最后利用确定的背景代表值对图像进行背景标定。

进一步地，上述的金属板带表面图像背景标定方法，对图像设定四条 标志线，通过平移标志线和方差最小化的方法定出用于反映图像的背景信 息的矩形。

更进一步地，上述的金属板带表面图像背景标定方法，反映图像的背 景信息的矩形上取出用于标定背景的像素，极大的减少要处理的数据量的 同时，又没有丢失多少图像背景信息，实现容易。

更进一步地，上述的金属板带表面图像背景标定方法，通过反映图像 的背景信息的矩形上的像素点计算出的背景代表值标定图像背景，即以背 景代表值确定出一个能量区间表示图像背景模型。

再进一步地，上述的金属板带表面图像背景标定方法，找出其上像素 值方差最小的矩形，以矩形上像素均值作为图像的背景代表值。

再进一步地，上述的金属板带表面图像背景标定方法，能量区间是以 背景代表值为中心上下浮动一个百分位数的数值区间。

再进一步地，上述的金属板带表面图像背景标定方法，判断计算出的 背景代表值是否异常，判断方法是利用相邻图像背景间具有连续性和相似 性的特点，判断当前背景代表值是否落在相邻的前一个图像的背景能量区 间内，若是，认为是正常的，否则，认为出现异常。

再进一步地，上述的金属板带表面图像背景标定方法，当出现异常值 时，利用图像分割的结果确定修正背景代表值；即出现异常值时，用异常 值所对应的图像的相邻的前一幅图像的背景代表值，对该幅图像进行背景 和目标分割，若分割成功，则将当前异常值修正为前幅图像的背景代表值， 否则，不修正，认为实际上并没有出现异常。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

本发明方法简单，相比较于传统的背景参照图像，极大减少了要处理 的数据量，且由于板带表面图像本身的特征，取出的像素点能够代表图像 背景的性质，并没有丢失多少图像背景信息；能对板带表面图像背景进行 快速有效准确的标定，完全满足工程实时性要求。同时本发明进一步利用 相邻图像的信息，根据相邻图像背景的相似性特点判断背景代表值的可信 度，再根据图像分割结果确定最终的背景代表值，极大减小了背景标定的 误差。

附图说明

图1：本发明所用的标志线；

图2：本发明对异常值的判定和修正示意图；

图3：标定原理整体框图。

具体实施方式