[发明专利]一种基于机器视觉的显示终端操作响应匹配检测装置

摘要

本发明提供了一种基于机器视觉的显示终端操作响应匹配检测装置，用于检测显示终端操作响应是否准确。该装置包括：按照步骤对待检测器件进行操作的机构操作单元；通过摄像头采集显示终端显示的待检测图像的采集待检测图像单元；存放对各操作响应正确的模板图像的模板图像预存单元；图像定位匹配单元将模板图像在待检测图像进行定位匹配处理，判断当前显示结果是否正确；显示单元在待检测图像的灰度图像中框出模板图像的近似区域，并在显示终端显示错误时，标记出不匹配的像素点。本发明装置让匹配精确达到单个像素点级，大大提高了判断是否匹配的准确度及精度，并具有较快的检测速度，适用于现有终端的智能检测。

主权项

一种基于机器视觉的显示终端操作响应匹配检测装置，其特征在于，包括：机构操作单元、采集待检测图像单元、模板图像预存单元、图像定位匹配单元及显示单元；机构操作单元中存储有对待检测器件进行所有需要检测的操作的步骤，在检测时，机构操作单元按照操作的步骤对待检测器件进行操作；机构操作单元对待检测器件进行操作后，采集待检测图像单元通过摄像头采集显示终端显示的待检测图像，将待检测图像输入图像定位匹配单元；模板图像预存单元存放有对各操作响应正确的模板图像，模板图像的获取方法是：将检测合格的显示终端放在检测设备上，进行所有需要检测的操作，用摄像头采集显示终端响应各操作的图像，并在图像中截取出包含显示内容的矩形区域，保存矩形区域的左上角点坐标，并将矩形区域存为模板图像；图像定位匹配单元接收当前操作的待检测图像和对应的模板图像，将模板图像在待检测图像进行定位匹配处理，判断当前显示结果是否正确，并将结果图像输出给显示单元；显示单元在待检测图像的灰度图像中框出模板图像的近似区域，并在显示终端显示错误时，标记出不匹配的像素点；图像定位匹配单元包括：灰度图像转换模块、图像分块模块、子图匹配模块、自适应二值化处理模块、差值图像获取模块、密度值统计模块以及检测判断模块；灰度图像转换模块分别将接收的待检测图像和模板图像转换为灰度图像Q1和T1；图像分块模块对图像T1进行分块处理，根据设置的边长L分割得到m个正方形子图Si，i=1,2,3,...,m；子图匹配模块采用搜索最大相似度区域的方法在待检测图像中找到各子图Si对应的图像S′i；自适应二值化处理模块对所有子图Si和子图在图像Q1中对应的图像S′i分别进行自适应二值化处理；差值图像获取模块用于获取子图Si和与其对应的图像S′i的差值图像Di，i=1,2,...,m；密度值统计模块对差值图像Di中的每个白色像素点，进行如下处理：以该白色像素点为左上角点，沿向右和向下方向扩充为7像素×7像素大小的块，将该块作为统计单元，计算该块中白色像素点的密度值M；检测判断模块判断是否存在大于密度阈值的密度值M，若存在，则该M值对应的统计单元区域存在与模板图像不匹配的像素点，若不存在，则待检测图像Q与标准模板图像T匹配；子图匹配模块首先在图像Q1中搜索与子图S1对应的图像S′1，然后根据S′1和各子图Si之间的位置关系，分别搜索子图Si(i=2,3...,m)在图像Q1中对应的图像S′i；其中图像S′1的搜索方法为：(1)设置间隔搜索值ee，当L>80时，ee=8，L≤80时，ee=4；(2)确定搜索点，每次重置搜索区域时，第一个搜索点是搜索区域的左上角点，然后按照先搜索x方向再搜索y方向的原则，每次间隔ee个像素点作为搜索点，初始搜索区域为：x方向为[a‑k,a+k]，y方向为[b‑k,b+k]，超出图像Q1区域的部分不进行搜索，(a,b)为模块图像T的左上角点坐标，k为搜索扩大尺度值，k为大于等于0的整数；(3)判断搜索点是否超出当前 有效搜索区域，如果超出，执行(4)，否则将搜索点作为左上角点扩展得到L×L大小的候选区域，利用归一化积相关图像匹配算法计算候选区域与S1的相似度值，并保留当前所有候选区域中相似度值最大的候选区域的搜索点Pm(xz,yz)，然后执行(2)，确定下一个搜索点；(4)判断ee是否等于1，当ee等于1，输出搜索到的相似度值最大的搜索点Pm，在灰度图像Q1上以Pm为左上角点扩展的L×L大小的候选区域就是S′1；当ee不等于1时，ee减去1，并重置搜索区域：x方向为[xz‑ee，xz+ee]，y方向为[yz‑ee，yz+ee]，然后执行(2)，确定下一个搜索点；设图像S′1的左上角点在图像Q1中的点为P1(A,B)，各子图Si左上角点在模板图像T1的坐标为PPi(xi,yi)，i=1,2,...,m，图像S′i(i=2,3...,m)的搜索方法为：设置子图Si(i=2,3,...,m)的左上角点的搜索范围为：x方向为[A+(xi‑x1)‑5，A+(xi‑x1)+5]，y方向为[B+(yi‑y1)‑5，B+(yi‑y1)+5]，在设置的搜索范围内逐点搜索扩展的候选区域与子图Si的归一化积相关相似度值，其中取得最大相似度值的候选区域就是子图Si在图像Q1中的对应图像S′i。