一种小尺寸马赛克陶瓷表面缺陷快速检测的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113744263A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202111092632.1(22)申请日2021.09.17(71)申请人景德镇陶瓷大学地址333403江西省景德镇市浮梁县致远路(72)发明人董关平孙善伟冯浩(74)专利代理机构北京化育知识产权代理有限公司11833代理人尹均利(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06T7/90(2017.01)G06T5/00(2006.01)G06T5/20(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种小尺寸马赛克陶瓷表面缺陷快速检测的方法(57)摘要本发明提供了一种小尺寸马赛克陶瓷表面缺陷快速检测的方法，该方法首先图像采集获取马赛克陶瓷块表面的RGB三通道图像信息，再将提取的RGB三通道图像转换为HSV颜色模型下的H、S、V三通道图像，然后根据V通道图像明暗差异来提取陶瓷马赛克主体部分，去除无关背景的影响，并对提取的马赛克陶瓷主体进行blob分析，包括图像预处理、前景与背景分离、连通性分析及特征提取；然后进行亚像素拟合定位提取缺陷特征，根据提取到的缺陷特征制作匹配模板；通过模板匹配遍历整个马赛克陶瓷颗粒表面部分，逐个扫描原图像中的像素点所对应的模板子图，快速匹配所有缺陷目标，该检测方法能准确快速的检测马赛克陶瓷表面微小缺陷，具有鲁棒性好的特点。CN113744263ACN113744263A权利要求书1/2页1.一种小尺寸马赛克陶瓷表面缺陷快速检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)图像采集：利用工业CCD相机，保持相机位和马赛克陶瓷块位置固定，在同一环境下对马赛克陶瓷块进行拍摄，获取马赛克陶瓷块表面图像相关信息。(2)RGB转HSV：基于(1)中获取的马赛克陶瓷块表面图像信息，提取RGB三通道图像,将提取的RGB三通道图像转换为HSV颜色模型下的H、S、V三通道图像,RGB颜色模型转换HSV模型的转换公式为：其中R、G、B分别指红、绿、蓝三通道，R′、G′、B′指对R、G、B归一处理后的数值。其中Cmax指R′、G′、B′中的最大值，Cmin指R′、G′、B′中的最小值，Δ为最大值和最小值之差。色相H通道计算:饱和度S通道计算:明度V通道计算:V＝Cmax,其中H、S、V分别指色相、饱和度、亮度三通道。(3)去除环境背景因素：根据V通道图像明暗差异来提取陶瓷马赛克主体部分，去除无关背景的影响。(4)Blob分析：基于(3)中提取的马赛克陶瓷主体部分，对采取的图像进行blob分析，包括图像预处理、前景与背景分离、特征提取，最后进行亚像素拟合定位提取缺陷特征，具体过程包括：(一)图像预处理：通过图像预处理来减少马赛克陶瓷表面噪声影响，获取清晰的图像信息，首先对图像进行灰度化处理，然后在对马赛克陶瓷颗粒进行缺陷检测前进行中值滤波平滑处理与图像增强处理，并且滤波和增强处理都要在灰度图的基础上进行。(二)连通性分析：根据特定的起始点和终止结点，分析两点之间是否连通；或根据指定多个点，分析多个点之间是否互通，从而找出单一部分提取出前景部分。(三)特征提取：基于步骤(二)中对其进行的连通性分析，通过面积、灰度值等特征信息，设置合适的阈值快速准确地筛选出缺陷区域、有效提取缺陷特征。(四)亚像素拟合定位：基于(三)中筛选的特征部分，对其进行边缘定位；数字图像通常都是被离散化成像素形式存在，且每一个像素都对应一个整数坐标位置，通过计算目标特征区域所在图像中的坐标位置进而定位得到的边缘亚像素位置，确定缺陷目标值特征位置。(5)模板匹配：根据提取到的不同的缺陷特征分别制作匹配模板，采用序贯相似性检测2CN113744263A权利要求书2/2页算法(SSDA)，根据匹配模板遍历整个马赛克陶瓷颗粒表面部分，逐个扫描原图像中的像素点所对应的模板子图，快速匹配所有缺陷目标，完成检测。3CN113744263A说明书1/6页一种小尺寸马赛克陶瓷表面缺陷快速检测的方法技术领域[0001]本发明涉及陶瓷表面缺陷检测技术领域，特别是一种小尺寸马赛克陶瓷颗粒表面缺陷快速检测的方法。背景技术[0002]马赛克陶瓷因其独特的艺术表现形式被广泛应用在建筑、装修、家纺设计等各个领域，应用极为广泛。马赛克陶瓷作为一种特殊的装饰艺术形式，在实际应用过程中需求量大，对其表面质量要求较高，而且在生产过程中很容易出现斑点、裂纹、缺釉等质量问题，所以在陶瓷马赛克颗粒工业生产和实际运用过程中需要对其表面进行严格的质量检测。[0003]由于马赛克颗粒面积小，表面光滑、易反光，针对小斑点、划痕等缺陷的检测有一定的困难，所以当前工业上马赛克陶瓷的生产检测大部分仍然是依靠人工来完成的,效率低下。因此，高效的