[发明专利]基于层状目标侧面纹理分析的张数检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，设计和实现了一种基于层状纹理分析的 张数检测方法。

背景技术

在生产领域中，数量检测是产品质量检测的重要一环。特别是层状 目标的张数检测，一直是让人困扰的问题，因为张数检测存在着成本与 效率矛盾。该矛盾主要表现在以下三个方面：第一、人工的方式去对每 天百万计的产品的张数进行逐一验证是不可行的，所以实际应用中往往 采用抽样检测的方法，这势必会造成漏检，增加了出现次品的风险。第 二、即便是抽样检测，面对如此大量的产品，检测所需要的人力资源与 管理成本也是相当高的。第三、此类工作是高强度的重复性劳动很容易 使人产生疲劳，从而产生产品的误检，增加了检测风险。

随着计算机软、硬件技术的迅速发展，图像处理技术的成熟，以及 工业相机的性价比提高，机器视觉技术迅速崛起。机器视觉利用图像处 理技术结合人工智能，来模拟人类的视觉，从而利用机器代替人眼来做 测量和判断。该技术的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不 太适合于人工作业工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器 视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查 产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效 率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成是实现计算机 集成制造的基础技术。正是由于机器视觉系统可以快速获取大量信息， 而且易于自动处理，也易于同设计信息以及加工控制信息集成，因此， 在现代自动化生产过程中，人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、 成品检验和质量控制等领域。

发明内容

本发明的目的是利用图像处理技术通过对层状目标的侧面纹理分 析得到所检测目标的张数，为此提供一种基于层状目标侧面纹理分析的 张数检测方法。

为了达成所述目的，本发明提供基于层状目标侧面纹理分析的张数 检测方法，该方法的步骤如下：

步骤1：由工业摄像头或数字化仪器采集待检测层状目标的侧面纹 理图像，并将侧面纹理图像转化为数字图像；通过接口单元将数字图像 读入到图像处理系统中，然后对数字图像采用Gabor滤波器进行滤波处 理，生成纹理增强图像，再对纹理增强图像进行分段处理得到子图像集 合；

步骤2：取分段后子图像集合中的一段子图像，运用图像分割方法 分割出要检测的纹理区域，生成相应的目标纹理图像；

步骤3：从目标纹理图像中抽取出表征张数纹理的一维数组；

步骤4：分析处理上述一维数组，得到目标纹理图像的张数估计值， 保存此估计值；

步骤5：判断步骤2的子图像集合中的所有子图像是否处理完毕， 如果处理完毕，则执行步骤6，如果没处理完，则返回步骤2循环处理；

步骤6：统计步骤4中保存的所有估计值得到目标的张数。

其中，该层状目标的侧面纹理图像包含着具有周期性变化的层状纹 理；该层状目标的侧面纹理图像中的纹理具有方向一致性；该层状目标 的侧面纹理图像上具有非周期性的灰度变化或者干扰噪声。

其中，子图像集合是纹理增强图像是沿着纹理延伸的方向分段得到 的。

其中，图像分割采用基于边缘的分割方法，即是通过拟合边缘中的 直线来搜索目标纹理图像与背景图像的边界，通过边界界定目标纹理区 域。

其中，目标纹理图像所抽取的一维数组具有如下特征：

①该数组是纹理信息的一维投影或者沿着某个方向的取样；

②一维投影方向是沿着纹理延伸方向，图像取样则沿着纹理周期 延拓的方向。

其中，对一维数组的分析处理过程包括如下步骤：

①对一维数组在频域或空间域进行低通滤波处理得到滤波后数 组；

②对滤波后数组中的波峰或波谷进行计数，得到张数估计值。

其中，目标的张数是对所有估计值求众数得到。