[发明专利]一种基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分类方法

说明书

技术领域

本发明涉及产品检测领域，尤其涉及一种基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分类方法。

背景技术

对于玻璃厂家生产的玻璃产品来说，如果外观上存在瑕疵，不仅影响设计的美观性，而且很有可能影响最终工程的质量，容易造成经济损失和人身伤亡。因此，对于刚出厂的玻璃进行瑕疵类别检测，对玻璃厂商改变生产工艺、提高产品质量非常重要。

然而，现有技术中的玻璃瑕疵检测方案无法有效地区分出玻璃产品的几种主要瑕疵：贴锡、夹杂物、气泡、表面不平整和划痕。在无法进行瑕疵类别有效区分的前提下，玻璃厂商也难以确定问题所在，无法为后续合格的玻璃生产提供改良方案。

为此，本发明提出了一种基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分类方法，能够有效地区分出玻璃产品的几种主要瑕疵：贴锡、夹杂物、气泡、表面不平整和划痕，为玻璃厂商的后续生产提供重要的参考数据。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分类方法，采用EPLD控制电路、高速缓存双口RAM、FPGA芯片和所述DSP芯片搭建玻璃瑕疵分类装置的主要结构，以检测出的瑕疵图像的灰度值为参考，有效区别出玻璃产品的几种主要瑕疵：贴锡、夹杂物、气泡、表面不平整和划痕。

根据本发明的一方面，提供了一种基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分类方法，该方法包括：1)提供一种基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分类装置，所述分类装置包括玻璃传送结构、图像检测机构、FPGA芯片和DSP芯片，所述玻璃传送结构用于逐块滚动各块待检测玻璃到图像检测机构下，所述图像检测机构用于对待检测玻璃块进行数据采集以获得玻璃采集图像，所述FPGA芯片和所述图像检测机构连接，用于对所述玻璃采集图像进行图像预处理操作，以获得预处理玻璃图像，所述DSP芯片与所述FPGA芯片连接，用于对所述预处理玻璃图像执行灰度均值分析以确定待检测玻璃块中的瑕疵类别；2)使用所述分类装置来进行分类。

更具体地，在所述基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分类装置中，还包括：高速缓存双口RAM，用于连接所述FPGA芯片和所述DSP芯片；玻璃传送入口，设置在玻璃传送带的前端上方，用于逐个将待检测玻璃块放置到玻璃传送带上；SDRAM存储设备，用于预先存储瑕疵灰度范围，所述瑕疵灰度范围由瑕疵灰度上限阈值和瑕疵灰度下限阈值组成，瑕疵灰度上限阈值和瑕疵灰度下限阈值的取值都在0-255之间，还用于存储瑕疵灰度阈值；所述玻璃传送结构，包括伺服电机、玻璃传送带和多个转动滚轴，多个转动滚轴带动玻璃传送带水平传送其上方的玻璃块，伺服电机用于带动多个转动滚轴；所述图像检测机构，设置在玻璃传送带中部位置的上方，包括CMOS图像传感器、红绿滤光片和镜头，红绿滤光片设置在CMOS图像传感器和镜头之间，CMOS图像传感器用于对待检测玻璃块进行拍摄以获得玻璃采集图像；所述FPGA芯片集成了自适应递归滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备、灰度化处理子设备和瑕疵目标分割子设备，所述自适应递归滤波子设备与所述CMOS图像传感器连接，用于对所述玻璃采集图像执行自适应递归滤波处理，以滤除所述玻璃采集图像中的高斯噪声，获得自适应递归滤波图像；所述中值滤波子设备与所述自适应递归滤波子设备连接，用于对所述自适应递归滤波图像执行中值滤波处理，以滤除所述自适应递归滤波图像中的散射成分，获得中值滤波图像；所述尺度变换增强子设备与所述中值滤波子设备连接，用于对所述中值滤波图像执行尺度变换增强处理，以增强图像中目标与背景的对比度，获得增强图像；所述瑕疵目标分割子设备与所述尺度变换增强子设备连接，将所述增强图像中像素灰度值在所述瑕疵灰度范围内的所有像素组成瑕疵子图像并输出；EPLD控制电路，连接所述高速缓存双口RAM、所述FPGA芯片和所述DSP芯片，用于控制所述高速缓存双口RAM、所述FPGA芯片和所述DSP芯片之间的数据交互和时序；供电设备，为所述分类装置的其他用电设备提供电力供应，并与所述EPLD控制电路连接，以在所述EPLD控制电路的控制下，为所述分类装置提供省电模式和正常用电模式两种用电方式；所述DSP芯片与所述SDRAM存储设备、所述高速缓存双口RAM和所述EPLD控制电路分别连接，接收所述瑕疵子图像和所述瑕疵灰度阈值，计算所述瑕疵子图像的灰度平均值，当所述灰度平均值小于等于所述瑕疵灰度阈值时，判断瑕疵类别为贴锡或夹杂物，当所述灰度平均值大于所述瑕疵灰度阈值且所述瑕疵子图像内中间像素灰度值高于边缘灰度像素值时，判断瑕疵类别为气泡，当所述灰度平均值大于所述瑕疵灰度阈值且所述瑕疵子图像内中间像素灰度值低于边缘灰度像素值时，判断瑕疵类别为表面不平整或划痕；无线通信设备，与所述DSP芯片连接，用于接收远端服务器发送的控制指令，还用于将玻璃批次不合格信号和瑕疵类别通过无线通信链路发送到远端服务器中；液晶显示设备，与所述DSP芯片连接，用于实时显示玻璃批次不合格信号和瑕疵类别；其中，所述DSP芯片还包括计数单元，所述DSP芯片对每块待检测玻璃的瑕疵子图像进行像素总数统计，对于每块待检测玻璃，在其瑕疵子图像的像素总数大于预设像素阈值时，所述计数单元的计数值自动加1，在其瑕疵子图像的像素总数小于等于预设像素阈值时，所述计数单元的计数值保持不变；所述DSP芯片在所述计数单元的计数值大于等于预设计数阈值时，发出玻璃批次不合格信号；所述预设像素阈值和所述预设计数阈值被预先存储在所述DSP芯片的内置存储器中。