[发明专利]一种用于外观检测的机器视觉方法

说明书

本发明涉及一种用于外观检测的机器视觉算法，用于具有光滑、不透明、主体颜色一致的产品外表面外观检测。本发明提供的算法具有泛化性高、精确度高，具有可持续优化性的特征，处理两个主要需求：1)对产品的颜色进行检测；2)对产品的外观进行检测。本发明集成多种算法，准确率高；利用历史数据，可以优化参数；SIFT图像匹配算法自身的优良性能；泛化性高，对于主体颜色一致的产品都适用。

技术领域

本发明涉及一种用于外观检测的机器视觉算法，可用于具有光滑、不透明、主体颜色一致的产品外表面外观检测。

背景技术

机器视觉技术主要是基于产品的特征信息进行身份识别的一种识别技术，是通过摄像机或摄像头采集含有产品的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪，进而对检测到的产品进行特征比对的一系列相关技术。

国内目前对于大多数光滑、不透明、主体颜色一致的产品的外观检测仍使用人工检测的方式。

目前有相关专利涉及外观检测的硬件设计及其他产品或通用的外观检测的方法，但还没有针对通用性较强的机器视觉检测算法。例如苏州德创测控科技有限公司申请了一种外观检测系统及方法的发明专利(申请公开号为CN108072664A)，该发明公开了一种外观检测系统及方法，所述系统包括流水线传送单元、图像获取单元、线型背景光源和图像分析处理单元，其中：流水线传送单元，用于传送待检测物体；图像获取单元，设置于流水线传送单元的上方，用于获取待检测物体的局部图像；线型背景光源，设置于流水线传送单元的下方，并且与图像获取单元相对设置，用于标定待检测物体的位置；图像分析处理单元，与图像获取单元电连接，用于将待测物体的局部图像合成完整外观图像，并且根据完整外观图像对待测物体表面是否存在缺陷进行分析。本发明提出的外观检测系统及方法，能够根据待检测物体的局部图像，分析获取待检测物体的外观是否合格，并且具有结构简单，检测精度高的优点。

上述发明专利申请主要利用线型光源检测物品是否存在孔洞类缺陷，对于其他缺陷都不适用，局限性很大。完全不能广泛适用于光滑、不透明、主体颜色一致的产品的外观的颜色检测，对于复杂产品的缺陷检测也基本起不到作用。

文献基于支持向量机的条烟包装外观缺陷检测公开的技术方案的主要原理是：用模板匹配法定位条烟检测区域；然后利用Haar小波变换进行频域分解并通过灰度共生矩阵算法对频域图提取纹理特征；最后结合纹理特征建立条烟支持向量机分类模型对待测样本进行分类识别。

上述技术方案存在以下问题及缺点：1)模板匹配法定位条烟检测区域，计算量大，在背景复杂的条件下选择目标区域精度低，选择区域中条烟的相对位置很难保持一致。2)选择频域特征放弃了几何特征，较难判断小块瑕疵，也无法缺点缺陷位置。3)利用灰度图进行判断，放弃了颜色三通道特征，颜色瑕疵或对于灰度值与主体颜色相近的瑕疵无法做出准确判断。

发明内容

本发明的目的是：提供快速响应，高智能化，高精确度，且适应现场复杂生产环境的智能外观颜色及缺陷检测的机器视觉算法，替代或协助传统的人工检测方式。

为了达到上述，本发明的技术方案是提供了一种用于外观检测的机器视觉算法，用于具有光滑、不透明、主体颜色一致的产品外表面外观检测，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：输入正常完好产品的产品图片作为标准模板图片，并给出产品在标准模板图片位置的区域范围及标准模板图片中产品上的N个关键点，N≥10；

步骤2：依据已知的产品生产节拍及接触式传感器，控制图像采集设备根据预先设定的采集间隔及接触式传感器的条件判定实现实时采集图像；

步骤3：图像采集设备将把步骤2采集到的实时产品图像传输到边缘侧设备中；

步骤4：选取实时产品图像矩阵中的固定区域获得实时产品图像的ROI区域图片，ROI区域对应于产品主体部分；