[发明专利]基于光度立体视觉的检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于光度立体视觉的检测方法，其特征在于，包括：

采集待测表面的M张二维图像，其中M为大于2的正整数；所述M张二维图像包括：M个光源照射下的待测表面的二维图像；

对所述M张二维图像的漫射分量和反射分量进行分离处理，得到所述待测表面的M张漫射图；

基于所述M张漫射图进行所述待测表面法向量特征的重建，得到所述待测表面的相对深度图；

根据所述待测表面的相对深度图进行缺陷检测，得到所述待测表面的检测结果；

所述对所述M张二维图像的漫射分量和反射分量进行分离处理，包括：

利用K-Means聚类算法对所述M张二维图像进行分类，得到N个簇；所述N为正整数；所述簇为所述待测表面上具有相同法向量的区域在各个光源照射下的M张区域图像的集合；

对所有簇内M×N张区域图像的各个像素点进行分量类型判定；所述分量类型包括：漫射分量；

基于所述分量类型判定的结果对各个区域图像进行分量图提取，得到M×N张漫射分量图；所述分量图包括：漫射分量图；

对所述M×N漫射分量图进行并集处理，得到M张漫射图；

所述基于所述M张漫射图进行所述待测表面法向量特征的重建，得到所述待测表面的相对深度图，包括：

基于所述M张漫射图进行奇异值分解处理，得到所述M个光源的方向向量特征；

基于所述M个光源的方向向量特征和所述M张漫射图进行所述待测表面法向量特征的重建，得到所述待测表面的相对深度图。

2.根据权利要求1所述的基于光度立体视觉的检测方法，其特征在于，所述对所有簇内M×N张区域图像的各个像素点进行分量类型判定中，一个所述像素点的分量类型判定，包括：

计算所述像素点的统计数据；所述统计数据包括：最大像素值和最小像素值；

基于所述最大像素值和所述最小像素值计算得到所述像素点的像素差值；

根据所述像素差值和所述最大像素值判断得到所述像素点所属的分量类型。

3.根据权利要求1所述的基于光度立体视觉的检测方法，其特征在于，所述基于所述分量类型判定的结果对各个区域图像进行分量图提取中，一个所述区域图像的分量图提取，包括：

判断所述像素点的分量类型是否为漫射分量，若是，则将所述像素点的像素强度作为当前区域图像上所述像素点的漫射分量值，生成所述区域图像的漫射分量图。

4.根据权利要求2所述的基于光度立体视觉的检测方法，其特征在于，所述计算所述像素点的统计数据，包括：

根据以下计算公式计算得到所述像素点的最大像素值；

其中，maxval表示最大像素值，表示簇内第i张区域图像上(x,y)位置的像素点的像素强度，a的取值为k-1，k表示光源数量；

根据以下计算公式计算得到所述像素点的最小像素值；

其中，minval表示最小像素值，表示簇内第i张区域图像上(x,y)位置的像素点的像素强度，a的取值为k-1，k表示光源数量。

5.根据权利要求2所述的基于光度立体视觉的检测方法，其特征在于，所述基于所述最大像素值和所述最小像素值计算得到所述像素点的像素差值，包括：

根据以下公式计算得到所述各个像素点的像素差值；

其中，gap表示像素差值，maxval表示最大像素值，minval表示最小像素值。

6.根据权利要求2所述的基于光度立体视觉的检测方法，其特征在于，

所述分量类型还包括：反射分量和阴影；

所述根据所述像素差值和所述最大像素值判断得到所述像素点所属的分量类型，包括：

判断所述像素差值和所述最大像素值是否均大于反射阈值，若是，则判定所述像素点的分量类型属于反射分量；

若否，则判断所述像素点的像素强度是否大于漫射阈值，若是，则判定所述像素点的分量类型属于漫射分量；否则，判定所述像素点的分量类型属于阴影。

7.根据权利要求1所述的基于光度立体视觉的检测方法，其特征在于，所述并集处理，包括：

对同一光源照射下各个区域图像对应的漫射分量图求并集。