一种汽车车身缺陷增强方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种汽车车身缺陷增强方法及装置，涉及机器视觉及图像处理领域，以解决目前缺陷增强方法受反射率影响以及信噪比低的问题。该方法包括：在获取相移条纹图组之后，根据N步相移算法，分别获取初始条纹的相位、初始条纹的调制度和初始条纹的平均亮度，该初始条纹为相移条纹图组中的第一相移条纹图的条纹，N为大于2的正整数；根据该初始条纹的相位，获取归一化条纹图组；根据该初始条纹的调制度和该初始条纹的平均亮度，获取归一化调制度图；将该归一化条纹图组和该归一化调制度图，构成缺陷增强图组。该方法可以用于缺陷提取及噪声抑制的场景中。该方法包括获取模块和构图模块。本发明专利技术能够解决现有技术受反射率影响、信噪比低的问题。

A Method and Device for Enhancing Defects of Automobile Body

The invention discloses an automobile body defect enhancement method and device, which relates to the field of machine vision and image processing, in order to solve the problem that the current defect enhancement method is affected by reflectivity and low signal-to-noise ratio. The method includes: after obtaining the phase-shifted fringe pattern group, according to the N-step phase-shifting algorithm, the phase of the initial fringe, the modulation system of the initial fringe and the average brightness of the initial fringe are obtained respectively. The initial fringe is the fringe of the first phase-shifted fringe pattern in the phase-shifted fringe pattern group, and N is a positive integer greater than 2; according to the phase of the initial fringe, the normalized fringe pattern group is obtained; The normalized modulation pattern is obtained by adjusting the initial fringe and the average brightness of the initial fringe. The normalized fringe pattern group and the normalized modulation pattern form the defect enhancement pattern group. This method can be used in defect extraction and noise suppression scenarios. The method includes acquisition module and composition module. The invention can solve the problems of low signal-to-noise ratio and reflectivity of the prior art.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车车身缺陷增强方法及装置
本专利技术属于机器视觉及图像处理领域，具体涉及一种汽车车身缺陷增强方法及装置。
技术介绍
近年来，机器视觉技术及图像处理技术逐渐被广泛应用于汽车车身、家用电器外壳、喷漆表面、机加工件等产品的表面缺陷检测。目前，对于镜面或类镜面表面工件的缺陷检测，通常采用反射条纹测量方法。该方法通常包括：在被测工件附近放置的显示器或屏幕上显示相移条纹图，相机依次拍摄被被测工件表面反射后的相移条纹图，得到一系列拍摄图，对拍摄图进行图像处理及分析，以识别缺陷。对于尺寸小、凹凸不明显等难以检测的缺陷，由于工件表面反射率、拍摄角度等影响，其对应的拍摄条纹亮度并无明显变化，直接对拍摄条纹图进行处理往往难以有效检测缺陷，因此对原图进行缺陷增强显得十分必要。常用的缺陷增强方法主要从条纹亮度、相位以及调制度等几方面展开研究。基于条纹亮度的缺陷增强方法，通过直接对条纹亮度进行倍增达到增强缺陷的目的，但是该方法在增强缺陷区域的同时，同步放大了噪声，降低了图像的信噪比，容易对缺陷检测造成较多干扰，引起缺陷误检。基于相位的缺陷增强方法，根据缺陷必定引起条纹相位突变的假设，通过计算拍摄条纹图的相位，由于缺陷区域的相位存在突变，正常区域的相位变化平缓，从而凸显了缺陷。该方法为获得较好的图像性能，需采用足够高频率的条纹，造成所求解的相位存在包裹，影响缺陷检测，而解包裹则需要投影多种频率的条纹图，这将严重影响检测效率。基于调制度的方法则通过计算条纹的调制度增强缺陷，由于缺陷区域的条纹调制度往往存在突变，与正常区域存在较大差异，以此达到缺陷增强的目的。该方法由于未考虑工件表面反射率的影响，尤其对于一些类镜面表面，调制度受反射率影响较大，往往造成缺陷增强效果较低甚至失败。综上所述，目前缺陷增强方法普遍存在的信噪比低、受相位包裹影响以及受表面反射率影响的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种汽车车身缺陷增强方法及装置，以解决现有技术受反射率影响、信噪比低的问题。本专利技术采用如下技术方案来实现的：一种汽车车身缺陷增强方法，包括以下步骤：1)在获取相移条纹图组之后，根据N步相移算法，分别获取初始条纹的相位、初始条纹的调制度和初始条纹的平均亮度，其中初始条纹为相移条纹图组中的第一幅相移条纹图的条纹，N为大于2的正整数；2)根据初始条纹的相位，获取归一化条纹图组；3)根据初始条纹的调制度和初始条纹的平均亮度，获取归一化调制度图；4)将归一化条纹图组和归一化调制度图，构成缺陷增强图组。本专利技术进一步的改进在于，步骤2)中，归一化条纹图组包括N幅归一化条纹图；根据初始条纹的相位，获取归一化条纹图组，包括：选取第一常数作为归一化系数，并根据归一化系数和初始条纹的相位，获取N幅归一化条纹图中的第一幅归一化条纹图；对于归一化条纹图组中的第M+1幅归一化条纹图，均通过执行下述步骤获取：对第M幅归一化条纹图的相位偏置预设相位间隔，获取相移后的第M+1幅归一化条纹图，M为小于或等于N-1的正整数。本专利技术进一步的改进在于，选取第一常数作为归一化系数，并根据归一化系数和初始条纹的相位，获取N幅归一化条纹图中的第一幅归一化条纹图，包括：将归一化系数作为第一归一化条纹的调制度和第一归一化条纹的平均亮度，并将初始条纹的相位作为第一归一化条纹的相位，获取第一归一化条纹，第一归一化条纹为第一幅归一化条纹图的条纹。本专利技术进一步的改进在于，步骤3)中，根据初始条纹的调制度和初始条纹的平均亮度，获取归一化调制度图，包括：将初始条纹的调制度与初始条纹的平均亮度的每个对应像素位置的值进行相除，得到初始的归一化调制度图，并对初始的归一化调制度图乘以预设系数，得到最终的归一化调制度图。本专利技术进一步的改进在于，步骤4)中，将归一化条纹图组和归一化调制度图，构成缺陷增强图组，包括：以相移步数为时间变量，将第一幅归一化条纹图作为缺陷增强图组的开始时刻的图像，并依次将归一化条纹图组中除第一幅归一化条纹图以外的N-1幅归一化条纹图作为缺陷增强图组的中间时刻的图像，以及将最终的归一化调制度图作为缺陷增强图组的最终时刻的图像，从而构成缺陷增强图组；其中，中间时刻为开始时刻和最终时刻之间的时刻。一种汽车车身缺陷增强装置，包括获取模块和构图模块；获取模块，用于在获取相移条纹图组之后，根据N步相移算法，分别获取初始条纹的相位、初始条纹的调制度和初始条纹的平均亮度，初始条纹为相移条纹图组中的第一幅相移条纹图的条纹，N为大于2的正整数；并根据初始条纹的相位，获取归一化条纹图组；以及根据初始条纹的调制度和初始条纹的平均亮度，获取归一化调制度图；构图模块，用于将获取模块获取的归一化条纹图组和归一化调制度图，构成缺陷增强图组。本专利技术进一步的改进在于，归一化条纹图组包括N幅归一化条纹图；获取模块，具体用于选取第一常数作为归一化系数，并根据归一化系数和初始条纹的相位，获取N幅归一化条纹图中的第一幅归一化条纹图；以及对于归一化条纹图组中的第M+1幅归一化条纹图，均通过执行下述步骤获取：对第M幅归一化条纹图的相位偏置预设相位间隔，获取相移后的第M+1幅归一化条纹图，M为小于或等于N-1的正整数；或者，获取模块，具体用于将归一化系数作为第一归一化条纹的调制度和第一归一化条纹的平均亮度，并将初始条纹的相位作为第一归一化条纹的相位，获取第一归一化条纹，第一归一化条纹为第一幅归一化条纹图的条纹；或者，获取模块，具体用于将初始条纹的调制度与初始条纹的平均亮度的每个对应像素位置的值进行相除，得到初始的归一化调制度图，并对初始的归一化调制度图乘以预设系数，得到最终的归一化调制度图。本专利技术进一步的改进在于，构图模块，具体用于以相移步数为时间变量，将第一幅归一化条纹图作为缺陷增强图组的开始时刻的图像，并依次将归一化条纹图组中除第一幅归一化条纹图以外的N-1幅归一化条纹图作为缺陷增强图组的中间时刻的图像，以及将最终的归一化调制度图作为缺陷增强图组的最终时刻的图像，从而构成缺陷增强图组；其中，中间时刻为开始时刻和最终时刻之间的时刻。一种装置，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的汽车车身缺陷增强方法的步骤。一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的汽车车身缺陷增强方法的步骤。本专利技术具有如下有益的技术效果：本专利技术提供的一种汽车车身缺陷增强方法，在获取相移条纹图组之后，可以根据N步相移算法，分别获取初始条纹的相位、初始条纹的调制度和初始条纹的平均亮度，该初始条纹为相移条纹图组中的第一幅相移条纹图的条纹，N为大于2的正整数；并根据该初始条纹的相位，获取归一化条纹图组；且根据该初始条纹的调制度和该初始条纹的平均亮度，获取归一化调制度图；以及将该归一化条纹图组和该归一化调制度图，构成缺陷增强图组。通过该方法，由于归一化条纹图组中的相位不受反射率影响，且归一化调制度图为初始条纹的调制度与初始条纹的平均亮度的比值，消除了工件表面反射率的影响，因此，当检测类镜面工件时，可以降低工件表面的反射率不均一对缺陷增强效果的影响；同时，由于该方法综合了不同相移步数的归一化条纹图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车车身缺陷增强方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在获取相移条纹图组之后，根据N步相移算法，分别获取初始条纹的相位、初始条纹的调制度和初始条纹的平均亮度，其中初始条纹为相移条纹图组中的第一幅相移条纹图的条纹，N为大于2的正整数；2)根据初始条纹的相位，获取归一化条纹图组；3)根据初始条纹的调制度和初始条纹的平均亮度，获取归一化调制度图；4)将归一化条纹图组和归一化调制度图，构成缺陷增强图组。

【技术特征摘要】
1.一种汽车车身缺陷增强方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在获取相移条纹图组之后，根据N步相移算法，分别获取初始条纹的相位、初始条纹的调制度和初始条纹的平均亮度，其中初始条纹为相移条纹图组中的第一幅相移条纹图的条纹，N为大于2的正整数；2)根据初始条纹的相位，获取归一化条纹图组；3)根据初始条纹的调制度和初始条纹的平均亮度，获取归一化调制度图；4)将归一化条纹图组和归一化调制度图，构成缺陷增强图组。2.根据权利要求1所述的一种汽车车身缺陷增强方法，其特征在于，步骤2)中，归一化条纹图组包括N幅归一化条纹图；根据初始条纹的相位，获取归一化条纹图组，包括：选取第一常数作为归一化系数，并根据归一化系数和初始条纹的相位，获取N幅归一化条纹图中的第一幅归一化条纹图；对于归一化条纹图组中的第M+1幅归一化条纹图，均通过执行下述步骤获取：对第M幅归一化条纹图的相位偏置预设相位间隔，获取相移后的第M+1幅归一化条纹图，M为小于或等于N-1的正整数。3.根据权利要求2所述的一种汽车车身缺陷增强方法，其特征在于，选取第一常数作为归一化系数，并根据归一化系数和初始条纹的相位，获取N幅归一化条纹图中的第一幅归一化条纹图，包括：将归一化系数作为第一归一化条纹的调制度和第一归一化条纹的平均亮度，并将初始条纹的相位作为第一归一化条纹的相位，获取第一归一化条纹，第一归一化条纹为第一幅归一化条纹图的条纹。4.根据权利要求2所述的一种汽车车身缺陷增强方法，其特征在于，步骤3)中，根据初始条纹的调制度和初始条纹的平均亮度，获取归一化调制度图，包括：将初始条纹的调制度与初始条纹的平均亮度的每个对应像素位置的值进行相除，得到初始的归一化调制度图，并对初始的归一化调制度图乘以预设系数，得到最终的归一化调制度图。5.根据权利要求3所述的一种汽车车身缺陷增强方法，其特征在于，步骤4)中，将归一化条纹图组和归一化调制度图，构成缺陷增强图组，包括：以相移步数为时间变量，将第一幅归一化条纹图作为缺陷增强图组的开始时刻的图像，并依次将归一化条纹图组中除第一幅归一化条纹图以外的N-1幅归一化条纹图作为缺陷增强图组的中间时刻的图像，以及将最终的归一化调制度图作为缺陷增强图组的最终时刻的图像，从而构成缺陷增强图组；其中，中间时刻为开始时刻和最终时刻之间的时刻。6.一种汽车车身缺...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昭，齐召帅，黄军辉，高建民，李子君，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61