[发明专利]基于快速傅里叶变换和线性高斯的口罩检测系统及方法

说明书

本公开提供一种基于快速傅里叶变换和线性高斯的口罩检测系统，包括：图像采集装置，采集待测口罩的图像；读取装置，读取采集的待测口罩图像，以及读取口罩模板文件和靶标标定参数；以及检测装置，基于读取结果，检测待测口罩尺寸、口罩耳带长度、口罩内铝条长度，口罩排牙缺陷，以及口罩表面污渍；其中，检测装置通过快速傅里叶变换去除待测口罩图像上的背景压花纹理，基于去除了背景压花纹理的待测口罩图像信息，检测装置通过线性高斯算法检测口罩表面污渍；本公开同时提供一种采用基于快速傅里叶变换和线性高斯的口罩检测系统对口罩进行检测的方法。

技术领域

本公开涉及一种基于快速傅里叶变换和线性高斯的口罩检测系统及方法。

背景技术

流行病大爆发期间，在未研发出有效的防御疫苗或抗病毒药物时，医用口罩在减轻疾病传播方面起着至关重要的作用，许多卫生局也提倡民众佩戴口罩以保证自己和他人的健康。近年来，经济与环境的矛盾日益激化，城市大气污染问题严重，人们对口罩的需要也日益增长，尤其对口罩的卫生品质的要求逐年提高。在中国，2013年口罩市场需求量为25.3亿人民币，到2015年高达39.2亿元。2014年3月21日，中国消费者协会公布的比较实验结果表明口罩防护水平合格率仅为24.3％。口罩作为直接与皮肤接触的防护用品，其品质与全人类健康息息相关，而口罩流水线的制作工艺也对检测效率提出了较高要求。因此，实现口罩的品质检测具有十分重要的现实意义。

由于口罩制作成本较低、流水线作业且卫生品质要求高，目前口罩检测主要依靠人工筛选为主。人工检测通过多工位反复检验来保证产品品质，具有灵敏度高、应用范围广等诸多优点，但该方法存在多重人为因素干扰，例如质检人员的工作经验、工作时长等，会严重影响产品品质的一致性和效率，同时企业为获得品质优良的产品需要雇佣经验丰富的工作人员，提高了企业的人力支出。因此，探索一种快速无损、准确稳定、成本低的检测方法，不仅是研究中一直备受关注的热点，也是口罩检测领域的迫切需求。机器视觉作为近几年炙手可热的研究方向，广泛应用于目标检测、运动轨迹捕捉、动作识别等多个领域，尤其是在监察和品质控制中的应用格外突出。视觉检测可以实现工作人员的远程非接触式操控，可将图像信息实时传送或同步处理，这不仅可以保证工业生产过程中员工的安全，还具有快速准确、无损和实时等的优势。目前，随着相机、镜头和光源等视觉相关硬件的不断革新，视觉检测技术作为一种新兴的快速检测方法成功的应用于工业生产的各个领域。Hefele等利用高分辨率摄像机和机械臂末端执行机构实现了离线状态下，机械人的位姿测量，实验结果表明，视觉对机器人的定位精度优于3mm。Savran等人应用视觉检测系统实现不同照明和反射结构的着色金属表面的缺陷测量，提出在Gabor空间中训练高斯混合模型(GMMS)用以建模无缺陷表面。因此视觉检测技术也逐步在卫生品质要求高的领域成为表面缺陷及尺寸测量的高性能工具。

发明内容

为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供一种基于快速傅里叶变换和线性高斯的口罩检测系统，以及采用该系统对口罩进行检测的方法，主要利用快速傅里叶变换、线性高斯和二维测量相结合的方法实现口罩尺寸测量和表面缺陷的实时检测，并将实验结果同步标注显示。

根据本公开的一个方面，基于快速傅里叶变换和线性高斯的口罩检测系统包括：

图像采集装置，采集待测口罩的图像；

读取装置，读取采集的待测口罩图像，以及读取口罩模板文件和靶标标定参数；以及

检测装置，基于读取结果，检测待测口罩尺寸、口罩耳带长度、口罩内铝条长度，口罩排牙缺陷，以及口罩表面污渍；

其中，检测装置通过快速傅里叶变换去除待测口罩图像上的背景压花纹理，基于去除了背景压花纹理的待测口罩图像信息，检测装置通过线性高斯算法检测口罩表面污渍。

根据本公开的至少一个实施方式，

检测装置包括滤波器；

滤波器用于消除背景压花纹理在频谱图中对应的频率峰值；