轮胎模具的字符缺陷检测方法技术

本发明专利技术公开了一种轮胎模具的字符缺陷检测方法，包括：依次对待检测轮胎模具的原始图像进行预处理生成多幅ROI图像；获取待检测轮胎模具的CAD设计图对应的平直型图像；在平直型图像上定位ROI图像；按第一预设规则获取平直型图像与对应定位的ROI图像的字符区域；根据所述字符区域中各字符的位置关系，确定与所述ROI图像对应的第一字符串，以及与所述平直型图像对应的第二字符串，第一字符串包括多个第一字符子串，第二字符串包括多个第二字符子串；结合编辑距离和字符长度，对所述第一字符子串和第二字符子串进行对应匹配，并根据匹配结果进行字符缺陷判断。本发明专利技术极大的提高了字符缺陷判断的效率。

【技术实现步骤摘要】
轮胎模具的字符缺陷检测方法
本专利技术涉及图像处理领域，尤其涉及一种轮胎模具的字符缺陷检测方法。
技术介绍
轮胎模具产品中的字符缺陷，包括字符的漏印、错印和多印。字符缺陷检测，就是要求检测出不符合要求的字符，如有笔画缺陷，漏印或错印的字符。传统的基于机器视觉的字符缺陷检测方法主要以标准字符图像做模板，通过提取字符的一些特征，如形状特征，建立模板，将待测图像与标准模板匹配，如果匹配结果低于阈值，则认为是是有缺陷的。然而，这种比对方式需要先将字符提取形状特征，再对字符进行逐一比对，比对对象较多，检测效率低下。现有的轮胎模具的字符缺陷检测方法需要对原始图像进行预处理得到ROI(RegionOfInterest，感兴趣区域)图像，预处理过程包括将原始图像进行拟合圆与平直化处理，由于拟合圆的过程存在误差，导致极坐标变换后的图像存在形变，而相位相关法对于旋转和细微的畸变十分敏感，在图像拼接过程，容易出现配准误差过大，造成严重的虚影，可靠性差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种轮胎模具的字符缺陷检测方法，以解决现有的字符缺陷检测方法误差大、可靠性差的问题。本专利技术实施例提供了一种轮胎模具的字符缺陷检测方法，包括：依次对待检测轮胎模具进行扫描并采集获得多幅原始图像，并对原始图像进行预处理生成多幅ROI图像；获取待检测轮胎模具的CAD设计图对应的平直型图像；在所述平直型图像上定位所述ROI图像；按第一预设规则获取所述平直型图像与对应定位的ROI图像的字符区域；根据所述字符区域中各字符的位置关系，确定与所述ROI图像对应的第一字符串，以及与所述平直型图像对应的第二字符串，所述第一字符串包括多个第一字符子串，所述第二字符串包括多个第二字符子串；结合编辑距离和字符长度，对所述第一字符子串和第二字符子串进行对应匹配，并根据匹配结果进行字符缺陷判断。进一步，所述依次对待检测轮胎模具进行扫描并采集获得多幅原始图像，并对原始图像进行预处理生成多幅ROI图像的步骤，包括：根据预设旋转角度依次对待检测轮胎模具进行扫描并采集获得多幅原始图像，并分别对所采集的每张原始图像进行处理后获得轮胎外侧圆弧形轮廓；拟合轮胎外侧圆弧形轮廓的圆心和半径后，通过极坐标变换将待测的轮胎外侧圆弧形图像转换为平直型待测图像，并对所述平直型待测图像进行阈值分割后，定位轮胎模具图像区域，生成多幅待测的ROI图像。进一步，所述按第一预设规则，包括：根据图像局部统计特征对图像进行分割，获得与图像对应的第一字符区域C1；根据区域生长算法对图像进行分割，获得与图像对应的第二字符区域C2；确定所述字符区域C，所述字符区域C为所述第一字符区域C1和第二字符区域C2的交集。进一步，所述位置关系包括分布关系和字符间距，所述根据所述字符区域中各字符的位置关系，确定与所述ROI图像对应的第一字符串，以及与所述平直型图像对应的第二字符串，所述第一字符串包括多个第一字符子串，所述第二字符串包括多个第二字符子串的步骤，包括：根据所述字符区域中字符的分布关系，确定与所述ROI图像对应的第一字符串A，确定与所述平直型图像对应的第二字符串B，其中，第一字符串A包括ROI图像中的所有字符，第二字符串B包括平直型图像的所有字符；根据所述字符区域中字符的字符间距，将第一字符串A分为多个第一字符子串a1、a2、a3、a4...an，将第二字符串B分为多个第二字符子串b1、b2、b3、b4...bn，其中n为第一字符子串和第二字符子串的总数。进一步，所述根据编辑距离和字符长度，对所述第一字符子串和第二字符子串进行对应匹配，并根据匹配结果进行字符缺陷判断的步骤，包括：计算任意第一字符子串aj与各第二字符子串的编辑距离，获取与第一字符子串aj编辑距离最小的第二字符子串bk，其中j∈[1，n]，k∈[1，n]；获取第一字符子串aj的第一字符长度length1，以及第二字符子串bk的第二字符长度length2；当第一字符长度length1与第二字符长度length2相同时，逐一判断第一字符子串aj与第二字符子串bk中各字符是否相同，如果完全相同，则判定第一字符子串aj正确，否则将不同的字符判定为错误字符；当第一字符长度length1大于第二字符长度length2时，在所述第一字符子串aj上搜索第二字符子串bk，根据搜索结果确定第一字符子串aj的多印字符或错误字符；当第一字符长度length1小于第二字符长度length2时，在所述第二字符子串bk上搜索第一字符子串aj，根据搜索结果确定第一字符子串aj的漏印字符或错误字符。进一步，所述在所述平直型图像上定位所述ROI图像的步骤，包括：在所述平直型图像上定位基准ROI图像，所述基准ROI图像为ROI图像中的一幅图像；在所述平直型图像中，生成与所述基准ROI图像区域对应的搜索窗口，所述搜索窗口不小于所述基准ROI图像区域；将所述搜索窗口移动预设矢量，并在移动后的搜索窗口内定位比对ROI图像，所述比对ROI图像为所述ROI图像中除所述基准ROI图像之外的一幅图像；获取所述基准ROI图像和所述比对ROI图像在所述平直型图像上的重叠区域；当所述基准ROI图像和所述比对ROI图像在所述重叠区域内的局部图像的差异度符合预设条件时，以所述预设矢量为单位继续移动所述搜索窗口，并在所述搜索窗口每移动至新的位置时，按所述原始图像的采集次序，依次定位与所述比对ROI图像存在顺序关系的待测ROI图像。进一步，所在执行所述在所述CAD设计图上定位所述ROI图像的步骤的同时，还执行以下步骤：对所述ROI图像按照顺序相邻规则进行图像拼接。进一步，所述对所述ROI图像按照顺序相邻规则进行图像拼接的步骤，包括：通过相位相关法获取顺序相邻的每两幅ROI图像的重叠区域；当所述重叠区域的差异度大于预设阈值时，获取对应的两幅ROI图像，定义为第一图像和第二图像；在所述第一图像上的预设坐标取预设尺寸的第一图像块，在所述第二图像上以所述预设尺寸搜索第二图像块，当所述第一图像块和第二图像块的相似度符合预设条件时，获取所述第二图像块的目的坐标；根据所述预设坐标和所述目标坐标，重新定义第一图像和第二图像的重叠区域；根据所述重新定义的重叠区域，对所述第一图像和第二图像进行拼接。进一步，所述在所述第一图像上的预设坐标取预设尺寸的第一图像块，在所述第二图像上以所述预设尺寸搜索第二图像块，当所述第一图像块和第二图像块的相似度符合预设条件时，获取所述第二图像块的目的坐标的步骤，包括：在所述第一图像上取尺寸为mp×np的第一图像块，在所述第二图像上以尺寸为mp×np建立搜索模板，取所述搜索模板内的图像块为第二图像块；提取第一图像块的HOG特征向量ht，在所述第二图像上移动所述搜索模板，并提取搜索模板对应的第二图像块HOG特征向量hx,t；根据以下公式计算hx,t和ht的相似度：其中，x为所述搜索模板左上角的水平坐标；根据以下公式获取x的最佳取值：进一步，所述根据所述预设坐标和所述目标坐标，重新定义第一图像和第二图像的重叠区域的步骤，具体为：根据以下公式获取第一图像和第二图像的重叠区域的宽度q＝x*+np。本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术通过对原始图像进行预处理生成多幅ROI(RegionOfInterest，感兴趣区域)图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎模具的字符缺陷检测方法，其特征在于，包括：依次对待检测轮胎模具进行扫描并采集获得多幅原始图像，并对原始图像进行预处理生成多幅ROI图像；获取待检测轮胎模具的CAD设计图对应的平直型图像；在所述平直型图像上定位所述ROI图像；按第一预设规则获取所述平直型图像与对应定位的ROI图像的字符区域；根据所述字符区域中各字符的位置关系，确定与所述ROI图像对应的第一字符串，以及与所述平直型图像对应的第二字符串，所述第一字符串包括多个第一字符子串，所述第二字符串包括多个第二字符子串；结合编辑距离和字符长度，对所述第一字符子串和第二字符子串进行对应匹配，并根据匹配结果进行字符缺陷判断。

【技术特征摘要】
2016.08.31 CN 20161078934251.一种轮胎模具的字符缺陷检测方法，其特征在于，包括：依次对待检测轮胎模具进行扫描并采集获得多幅原始图像，并对原始图像进行预处理生成多幅ROI图像；获取待检测轮胎模具的CAD设计图对应的平直型图像；在所述平直型图像上定位所述ROI图像；按第一预设规则获取所述平直型图像与对应定位的ROI图像的字符区域；根据所述字符区域中各字符的位置关系，确定与所述ROI图像对应的第一字符串，以及与所述平直型图像对应的第二字符串，所述第一字符串包括多个第一字符子串，所述第二字符串包括多个第二字符子串；结合编辑距离和字符长度，对所述第一字符子串和第二字符子串进行对应匹配，并根据匹配结果进行字符缺陷判断。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次对待检测轮胎模具进行扫描并采集获得多幅原始图像，并对原始图像进行预处理生成多幅ROI图像的步骤，包括：根据预设旋转角度依次对待检测轮胎模具进行扫描并采集获得多幅原始图像，并分别对所采集的每张原始图像进行处理后获得轮胎外侧圆弧形轮廓；拟合轮胎外侧圆弧形轮廓的圆心和半径后，通过极坐标变换将待测的轮胎外侧圆弧形图像转换为平直型待测图像，并对所述平直型待测图像进行阈值分割后，定位轮胎模具图像区域，生成多幅待测的ROI图像。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按第一预设规则，包括：根据图像局部统计特征对图像进行分割，获得与图像对应的第一字符区域C1；根据区域生长算法对图像进行分割，获得与图像对应的第二字符区域C2；确定所述字符区域C，所述字符区域C为所述第一字符区域C1和第二字符区域C2的交集。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述位置关系包括分布关系和字符间距，所述根据所述字符区域中各字符的位置关系，确定与所述ROI图像对应的第一字符串，以及与所述平直型图像对应的第二字符串，所述第一字符串包括多个第一字符子串，所述第二字符串包括多个第二字符子串的步骤，包括：根据所述字符区域中字符的分布关系，确定与所述ROI图像对应的第一字符串A，确定与所述平直型图像对应的第二字符串B，其中，第一字符串A包括ROI图像中的所有字符，第二字符串B包括平直型图像的所有字符；根据所述字符区域中字符的字符间距，将第一字符串A分为多个第一字符子串a1、a2、a3、a4...an，将第二字符串B分为多个第二字符子串b1、b2、b3、b4...bn，其中n为第一字符子串和第二字符子串的总数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据编辑距离和字符长度，对所述第一字符子串和第二字符子串进行对应匹配，并根据匹配结果进行字符缺陷判断的步骤，包括：计算任意第一字符子串aj与各第二字符子串的编辑距离，获取与第一字符子串aj编辑距离最小的第二字符子串bk，其中j∈[1，n]，k∈[1，n]；获取第一字符子串aj的第一字符长度length1，以及第二字符子串bk的第二字符长度length2；当第一字符长度length1与第二字符长度length2相同时，逐一判断第一字符子串aj与第二字符子串bk中各字符是否相同，如果完全相同，则判定第一字符子串aj正确，否则将不同的字符判定为错误字符；当第一字符长度l...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡念，陈裕潮，叶倩，岑冠东，王晗，陈新度，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44