[发明专利]基于自调节窗口的塑料气泡检测方法

说明书

本发明涉及塑料产品的气泡检测，为更好的实现自动化，减少人工劳动，提出一种基于自调节窗口的塑料气泡检测方法，将高速摄影机拍摄的塑料产品局部彩色图输入到计算机进行处理，具体地：(1)将原始图像转换为灰度图像，再转换为二值图像；(2)将一个全1的窗口矩阵在图像上进行遍历；(3)如果最大气泡的大小超标，则算法判断产品不合格，警示“气泡过大”，如果最大气泡群的大小超标，则算法判断产品不合格，警示“气泡群过大”，如果较大气泡数量过多，则认为产品不合格。本发明主要应用于塑料产品气泡检测场合。

技术领域

本发明涉及塑料产品的气泡检测，塑料产品的合格的检测方法，现代化和自动化在工业生产的应用，具体讲,涉及基于自调节窗口的塑料气泡检测方法。

背景技术

塑料产品在生产的过程中，会在产品的内部或表面残留一些气泡。当气泡过多，过大和过密时，产品的质量会大打折扣，可以认为是残次品。在现如今的自动化的生产过程中，利用人工识别残次品会造成效率低，成本高的问题。对于内部气泡的拍摄识别需要借助X射线，对于人体的损伤也较大。因此，进一步提高自动化的程度和减少人工的使用便十分的重要和急切。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在提出塑料气泡检测方法。本发明采用的技术方案是，基于自调节窗口的塑料气泡检测方法，将高速摄影机拍摄的塑料产品局部彩色图输入到计算机进行处理，具体地：

(1)将原始图像转换为灰度图像，再转换为二值图像；

(2)将一个全1的窗口矩阵在图像上进行遍历；

①寻找最大气泡时，窗口根据提前设定好的阈值1和比例的变化情况，进行大小的自调节，并且实时记录当前找到的最大的气泡，在窗口进行大小的自调节的同时，依然进行遍历，直至遍历结束，最终找到整幅图像的最大气泡并显示；

②寻找最大的气泡群时，窗口根据覆盖范围内像素值为1的像素个数总量的变化情况，进行大小的自调节，并且实时记录当前找到的最大气泡群，在窗口进行大小的自调节的同时，依然进行遍历，直至遍历结束，最终找到整幅图像的最大气泡群并显示；

③统计较大气泡的数量时，窗口根据阈值2，矩阵框阈值和比例的变化情况，进行大小的自调节并实时统计找到的气泡，在窗口进行大小的自调节的同时，依然进行遍历，直至遍历结束，最终统计整幅图像的较大气泡的数量并进行显示；

(3)如果最大气泡的大小超标，则算法判断产品不合格，警示“气泡过大”，如果最大气泡群的大小超标，则算法判断产品不合格，警示“气泡群过大”，如果较大气泡数量过多，则认为产品不合格。

具体地，设图像的大小为M×N，初始化一个大小为m₁×m₁的全1矩阵窗口，将该窗口在图像上进行遍历，窗口上各个元素wi与图像上对应的元素ai进行相加求和操作，即

计算窗口内像素值为1的像素点所占的比例大小，即

设置阈值ρ，如果pρ，则全1矩阵窗口的大小变为(m₁+1)×(m₁+1)，如果经过n次判断，皆有pρ，则全1矩阵窗口的大小变为如果在判断的过程中，存在一次pρ，则全1矩阵窗口的大小重新初始化为m₁×m₁，通过这样的算法设计实现全1矩阵窗口的自调节，即在窗口遍历的过程中遇到气泡时，会逐渐变大直至将气泡包含在窗口内，当窗口包含气泡后，会重新初始化为原有大小，此时气泡的数量会由x个增加为x+1个。

为了避免窗口在遍历的过程中重复计算某一个气泡，设置矩阵窗阈值l，在m₁l的前提条件下，当窗口包含气泡并重新初始化为原有大小时，气泡的数量会由x个增加为x+1个，并最终得到图像内所有气泡的个数X，因此，如果气泡个数X超过产品的允许范围，则认为气泡数量过多，该产品不合格。