[发明专利]一种防眩光的圆形日用陶瓷器件的贴花出界检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种防眩光的圆形日用陶瓷器件的贴花出界检测方法。 

背景技术

作为传统行业，陶瓷器具的生产过程存在韧性较低，生产工艺比较特殊，成批生产时质量不易控制等特点。为了提高产品良品率，提升企业竞争力，绝大部分厂家均会设置产品质量检测部门。然而，大部分企业的日用陶瓷缺陷检测仍然停留在人工肉眼检测水平，检测效率低，劳动强度大，产品质量不稳定，漏检率较高成为一大诟病。

目前，随着工业现代化水平的进步，基于机器视觉的检测技术在各个领域均已取得广泛应用，但在传统陶瓷行业的普及远远不够，仅有的设备也集中在高精度的工程陶瓷之上，针对日用陶瓷的智能检测设备几乎处于空白状态。其中制约计算机视觉技术在日用陶瓷行业推广的一大重要原因是陶瓷表面存在眩光，不易于计算机视觉设备进行图像采集，即陶瓷表面在光线照射下会眩光，覆盖陶瓷表面的细节，直接影响后期处理和精度。

因此，如何设计一套针对日用陶瓷缺陷的典型算法，同时能够有效的解决陶瓷眩光问题，具有十分的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效方便、操作简便的圆形日用陶瓷器件的贴花出界检测方法。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种防眩光的圆形日用陶瓷器件的贴花出界检测方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步：利用摄像头获取低光照条件下的原始陶瓷灰度图像，防止陶瓷眩光；

第二步：利用同态滤波的传递函数                                                对第一步获取的原始陶瓷灰度图像进行同态滤波，获得对比度明显的增强灰度图像；

第三步：利用阈值分割技术对第二步获取的增强灰度图像，进行二值化处理获得二值图像；

第四步：利用matlab软件中的函数“bwfill( )”对第三步获取的二值图像的最外边界的内部区域进行填充，获得填充图像；

第五步：借助图像残差技术对第三步与第四步获取的图像做差，可将第三步获取的增强图像中可能存在花纹出界的第二外边界凸显出来；

第六步：再次借助“bwfill( )”对第五步获取的第二外边界的内部区域进行填充，并利用边界提取算子可获得第二外边界的轮廓；

第七步：提取第六步获得的第二外边界上的点的坐标，确定圆形陶瓷器件圆心、绘制半径曲线、半径残差曲线和半径残差幂指数曲线；

第八步：花纹出界的定位与尺寸检测。

所述第二步工序中的同态滤波的传递函数：

，其中，为高频权重，为低频权重，为截止频率，为锐化系数，。

所述第七步工序中，圆形陶瓷器件圆心的确定步骤为：从第二外边界上面随机选取3个点，并以其行列位置为横纵坐标构造三对坐标点，记为， 和 ，然后利用此三点可确定三角形外心，记为，依据外心到三点（，，）距离相等的特性，同时结合三点坐标可按照如下公式计算圆心初步位置：

                  

其中和为圆心的位置坐标，为标准圆的半径；

重复执行n次圆心计算实验获得结果记为，由n个圆心坐标点构成的数列，记为；计算各圆心横纵坐标的均值，并按均值重新排列数列中各元素得，记为，去除中首尾两个圆心和，并将中间个圆心的平均值作为最后的陶瓷圆心，即：

。

所述第七步工序中，绘制半径曲线的步骤为：依次选取外边界上点，计算其到圆心的距离，记为，形成边界点半径距离集，记为，其中为边界上点的数量，然后对选取的陶瓷外边界点进行编号，并以边界点的编号为横坐标，相应点到圆心的距离为纵坐标绘制一条曲线，为半径曲线。

所述第七步工序中，绘制半径残差曲线的步骤为：利用下面的公式对半径曲线上每个点的纵坐标进行处理可得半径残差曲线，，即：

                                      

其中表示做半径残差的步长，为边界上点的数量。

所述第七步工序中，绘制半径残差的幂指数曲线的步骤为：利用下面的公式对半径残差曲线上每个点的纵坐标进行处理可得半径残差的幂指数曲线，，其中，表示半径残差序列中的元素，上标表示对半径残差实施次方。

所述第八步工序中，花纹出界的定位与尺寸检测的步骤为：

 (a) 半径残差幂指数曲线取数列的最大值，记为；