[发明专利]一种基于分块模板匹配的电池丝印质量检测方法

摘要

本发明公开了一种基于分块模板匹配的电池丝印质量检测方法，采集电池的原始图像建立模板数据集，对电池图像进行矫正，再对已矫正的电池图像进行裁剪，提取检测区减少信息冗余，从电池背景中分割出电池丝印图案，确定电池丝印的位置，利用模板数据集中的分块模板图像对待测图像进行分块匹配来判别待测电池图像与模板的匹配度，将待测电池分块子图像与建立的模板子图像块逐一比较作差，分析作差结果得到电池丝印瑕疵信息，分别对每一个子图像进行色差定量分析得到全局图像中各部分色差情况，同时做平均化处理观察全局存在色差情况完成电池丝印质量检测。无需人工干预，可以实现快速、高精度的电池丝印质量检测。

主权项

1.一种基于分块模板匹配的电池丝印质量检测方法，其特征在于，采集电池的原始图像，根据电池模板图像及其配置参数文件建立模板数据集，利用最小二乘法对电池图像进行矫正，再对已矫正的电池图像进行裁剪，提取检测区减少信息冗余，采用自适应灰度阈值分割方法从电池背景中分割出电池丝印图案，确定电池丝印的位置，利用模板数据集中的分块模板图像对待测图像进行分块匹配来判别待测电池图像与模板的匹配度，将待测电池分块子图像与建立的模板子图像块逐一比较作差，分析作差结果得到电池丝印瑕疵信息，分别对每一个子图像进行色差定量分析得到全局图像中各部分色差情况，同时做平均化处理观察全局存在色差情况完成电池丝印质量检测，包括以下步骤：S1、设电池模板图像M_B及其配置参数文件，建立模板数据集，具体如下：S101、根据配置参数文件中的位置、坐标数据对电池模板图像进行分块截取，得到电池模板子图像块M₁,M₂...M_N；S102、提取每一个模板子图像块的特征值，将其保存并以不同的ID号标记，后续通过不同ID号的模板分块匹配检测；S2、利用最小二乘法分别计算电池图像中电池的顶边、底边、右侧边的斜率K如下：其中，x_j和y_j为电池边沿轮廓坐标，n为采样点数，在得到顶边、底边、右侧边斜率的基础上取平均值得到电池倾斜量将电池图像反向旋转实现电池图像矫正；S3、依据步骤S1中电池模板图像尺寸与位置对步骤S2电池图像的原始待测图像进行裁剪，提取检测区减少信息冗余；S4、采用自适应灰度阈值分割方法将步骤S3电池图像中的丝印区域从电池图像中分割出来，并对分割后图像使用中值滤波滤除噪声，得到丝印区域[x_l,y_l]，完成电池丝印位置测量；S5、利用步骤S1模板数据集中的分块模板图像对步骤S4待测图像进行分块匹配来判别待测电池图像与电池模板图像的匹配度，利用基于边缘方向梯度的模版匹配算法在待测电池图像中搜索对应图案得到电池模板图像中子图像块M₁,M₂...M_N的匹配度S₁,S₂...S_N；利用最佳匹配的位置坐标[x_S,y_S]以及匹配位置旋转角度θ，对电池模板图像中子图像块M₁,M₂...M_N进行仿射变换得到平移旋转后图像M₁′,M₂′...M′_N；S6、将步骤S5中平移旋转后图像M₁′,M₂′...M′_N与待测电池图像的分块子图像块T₁,T₂...T_N重合，逐一进行图像配准、阈值分割、图像侵蚀比较，然后与M₁′,M₂′...M′_N进行图像做差，对差值进行中值滤波后完成电池丝印瑕疵标记；S7、对步骤S6每一幅子图像进行色差定量分析，完成电池丝印色差检测。