[发明专利]一种基于机器视觉检测家具耐光色牢度等级的方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉检测家具耐光色牢度等级的方法，其特征在于：检测步骤为：

S01、将蓝色羊毛样卡与测试样件一同放置在运输平台上，运输平台在伺服机构的控制下，蓝色羊毛样卡和测试样件被送入氙灯老化箱内进行66小时的曝晒处理；

S02、曝晒66小时之后，伺服机构自动将运输平台传输至检测平台对蓝色羊毛样卡进行评级，检测平台设有高清数码摄像机和灰色样卡，蓝色羊毛样卡和测试样件到位后，高清数码摄像机在标准光源的照射下摄取蓝色羊毛样卡和灰色样卡的高清图像，然后经由图像采集传输系统将高清图像传输至计算机；

S03、计算机对上传的高清图像进行色彩差异分析，分别将蓝色羊毛样卡、灰色样卡和测试样件的高清图像转化为对应的24位真彩色图像，建立RGB模型：通过MATLAB分别提取出三幅24位真彩色图像中的RGB值，为保证计算结果的准确性，需要对数据进行降噪处理，同时为了提升图像处理速度，避免图像颜色失真，在进行降噪前需将RGB值转化为HSI值，进行3×3中值滤波，消除噪声对数值的影响，中值滤波后，将HSI值重新转化为RGB值，从而分别计算出蓝色羊毛样卡和灰色样件XYZ颜色空间的XYZ值；

S04、根据XYZ值的分析结果，以灰色样卡的数据结果为参照来评定蓝色羊毛样卡的耐光色牢度等级，当蓝色羊毛样卡XYZ颜色空间中的（X₁、Y₁、Z₁）与灰色样卡XYZ颜色空间中的（X₂、Y₂、Z₂）相似度大于等于95％时，则终止曝晒，定蓝色羊毛样卡为4级，当蓝色羊毛样卡XYZ颜色空间中的（X₁、Y₁、Z₁）与灰色样卡XYZ颜色空间中的（X₂、Y₂、Z₂）相似度小于95％时，则伺服机构反向转动，将运输平台送回氙灯老化箱内，继续对蓝色羊毛样卡与测试样件进行曝晒处理，之后的时间里，每隔1小时自动将蓝色羊毛样卡和测试样件送至检测平台进行评级，直到蓝色羊毛样与灰色样卡的相似度大于等于95％时终止曝晒；

S05、蓝色羊毛样卡的耐光色牢度等级达到4级后，说明测试样件曝晒时间达标，高清数码摄像机在标准光源下拍摄测试样件的高清图像，然后经由图像采集传输系统将高清图像传输至计算机；

S06、计算机对测试样件的高清图像进行色彩差异分析，分别将蓝色羊毛样卡、灰色样卡和测试样件的高清图像转化为对应的24位真彩色图像，建立RGB模型：通过MATLAB分别提取出三幅24位真彩色图像中的RGB值，为保证计算结果的准确性，需要对数据进行降噪处理，同时为了提升图像处理速度，避免图像颜色失真，在进行降噪前需将RGB值转化为HSI值，进行3×3中值滤波，消除噪声对数值的影响，中值滤波后，将HSI值重新转化为RGB值，从而计算出测试样件XYZ颜色空间的XYZ值；

S07、根据XYZ值的分析结果，以灰色样卡的数据结果为参照来评定测试样件的耐光色牢度等级，当测试样件XYZ颜色空间中的（X₃、Y₃、Z₃）与灰色样卡XYZ颜色空间中的（X₂、Y₂、Z₂）相似度大于等于95％时，则将测试样件直接定为5级，即测试件完全合格，当测试样件XYZ颜色空间中的（X₃、Y₃、Z₃）与灰色样卡XYZ颜色空间中的（X₂、Y₂、Z₂）相似度小于95％时，则通过色差公式计算色差值，进行阈值对比之后，再对测试样件进行等级评定，其步骤为当测试样件XYZ颜色空间中的（X₃、Y₃、Z₃）与灰色样卡XYZ颜色空间中的（X₂、Y₂、Z₂）相似度小于95％而大于等于80％时，属于小误差，通过CIEDE2000色差公式计算得到测试样件与灰色样卡的色差值为，当测试样件XYZ颜色空间中的（X₃、Y₃、Z₃）与灰色样卡XYZ颜色空间中的（X₂、Y₂、Z₂）相似度小于80％时，属于大误差，通过CIELAB色差公式计算得到测试样件与灰色样卡的色差值为，当的取值共同位于区间[0,0.5]时，则定测试样件为4级，即测试件合格，测试样件耐光色牢度等级低于4级的均为不合格品；的取值位于区间(0.5,1]时,定测试样件为3级；的取值位于区间(1,1.5]时，定测试样件为2级，的取值位于区间(1,∞]时，定测试样件为1级，其CIELAB色差公式的计算过程为：

（1）、XYZ到Lab空间；

Lab空间的L代表亮度，a和b为颜色对立维度，此Lab空间指CIE 1976（L^*, a^*, b^*）色彩空间，Lab空间的坐标其实是 L^*, a^*和 b^*，将灰色样卡和测试样件取得的XYZ值转换为对应的Lab值，转化过程如下：

，

式中，相当于理想白光下，即R、G、B都等于225时，所对应的X、Y、Z值；,当时，代表灰色样卡；当时，代表测试样件；、和均保留4位小数，和的值域为[-128,127]，的值域为[0,100]；

其中，当t＞0.008856时，,当t≤0.008856时，； ；

（2）、色差计算；

；

式中，L₁^*、a₁^*、b₁^*和L₂^*、a₂^*、b₂^*分别为灰色样卡和测试样件的坐标值；

所述CIEDE2000色差公式的计算过程如下：

（1）、XYZ到Lab空间：

求得蓝色羊毛样卡和测试样件的Lab值；

（2）、计算彩度和色相角：

式中，，

（3）、计算ΔL′、ΔC′和ΔH′；

（4）、色差计算；

；

；

其中，参数因子是与颜色的检测或照明等条件相关的校正系数，其取值分比为；

S08、测试样件耐光色牢度评级结果输出。