基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法、系统及装置，该系统包括第一采集模块、第一处理模块、第二处理模块、第三处理模块、第四处理模块及第五处理模块。该方法包括采集位置不同的光源作用下拍摄得到的多个第一图像；将多个第一图像合成为深度图像后，依次进行曲率滤波、灰度拉伸、二值化处理，得到待测皮革的二值图，利用SVM对二值图进行处理，输出皮革缺陷检测结果。该装置包括存储器以及用于执行上述检测方法的处理器。通过使用本发明专利技术，能够快速提升皮革缺陷区域的增强效果，提高皮革缺陷检测的精准度和处理效率。本发明专利技术作为基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法、系统及装置可广泛应用于皮革检测领域中。

【技术实现步骤摘要】
基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法、系统及装置
本专利技术涉及缺陷检测技术，尤其涉及一种基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法、系统及装置。
技术介绍
技术词解释：PhotometricStereo：光度立体。SVM：指的是支持向量机。在皮包、汽车座椅、衣服等皮质产品生产过程中，质量监控尤为重要，因此，皮革作为这些皮质产品的原材料，其缺陷检测与定位就是质量监控的重要工作。目前，行业内对于皮革的缺陷检测主要依靠人眼，然而，嘈杂的工厂环境、大量的检测工作以及皮革缺陷种类的繁杂，这些都使得单纯依靠人眼的检测方式难以满足质控需求。因此为了解决这些问题，人们提出了利用机器视觉技术来实现皮革的缺陷检测。所述机器视觉技术具有提高生产柔性和自动化程度的优点，因此，利用机器视觉技术来实现皮革的缺陷检测，能够应用在一些不适用于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足质控要求的场合，适用性光；同时在大批量工业生产过程中，利用机器视觉技术来实现皮革的缺陷检测，可以大大提高生产效率和生产的自动化程度，并且可提高检测的精准度。然而，对于目前常用的基于机器视觉的皮革缺陷检测技术，其仍存有一些缺点，例如缺陷识别检测精度低、运行处理效率低等缺点。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的第一目的是提供一种基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法，可提高皮革缺陷检测技术的缺陷检测精准度和处理效率。本专利技术的第二目的是提供一种基于光度立体视觉的皮革缺陷检测系统，可提高皮革缺陷检测技术的缺陷检测精准度和处理效率。本专利技术的第三目的是提供一种基于光度立体视觉的皮革缺陷检测装置，可提高皮革缺陷检测技术的缺陷检测精准度和处理效率。本专利技术所采用的第一技术方案是：基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法，该方法包括以下步骤：采集在位置不同的光源照射作用下所拍摄得到的多个第一图像，其中，所述第一图像指的是待测皮革的图像；采用光度立体视觉算法，将采集得到的多个第一图像合成得到第二图像；对第二图像进行曲率滤波后，得到曲率图；对曲率图进行灰度拉伸处理后，得到灰度拉伸图像；对灰度拉伸图像进行图像二值化处理后，得到待测皮革的二值图；利用支持向量机对待测皮革的二值图进行处理，输出待测皮革的检测结果。进一步，所述采集在位置不同的光源照射作用下所拍摄得到的多个第一图像这一步骤，其包括以下步骤：固定相机位置，令相机与皮革检测平台相互垂直；将多个光源设置在皮革检测平台上方的不同位置，并且令光源的入射光线与皮革检测平台之间的夹角为30°～60°；控制多个光源产生不同的光照条件；控制相机在一个光照条件下拍摄一个第一图像；对拍摄得到的第一图像进行采集。进一步，所述采用光度立体视觉算法，将采集得到的多个第一图像合成得到第二图像这一步骤，其包括以下步骤：根据采集得到的多个第一图像，计算得出待测皮革的表面法向量；根据计算得出的表面法向量，计算得出表面法向量所对应的正交向量；根据计算得出的正交向量，生成得出深度图像。进一步，所述对第二图像进行曲率滤波后，得到曲率图这一步骤，其具体为：采用高斯曲率滤波器来对第二图像进行曲率滤波后，得到曲率图。进一步，所述高斯曲率滤波器的表达公式如下所示：其中，U表示为输入的第二图像，H表示为输出的曲率图，*表示为图像卷积操作。进一步，所述对曲率图进行灰度拉伸处理这一步骤，其包括以下步骤：获得曲率图的最小灰度值和最大灰度值；利用最小灰度值和最大灰度值，对曲率图中的像素点的灰度值进行灰度拉伸。进一步，所述利用最小灰度值和最大灰度值，对曲率图中的像素点的灰度值进行灰度拉伸这一步骤，其所采用的灰度拉伸公式如下所示：其中，Y表示为灰度拉伸后的灰度值，X表示为灰度拉伸前的灰度值，Xmin表示为最小灰度值，Xmax表示为最大灰度值。进一步，所述对灰度拉伸图像进行图像二值化处理这一步骤，其所采用的二值化转换公式如下所示：threshold＝E(S(x))×3其中，O(x)表示为输出的二值图，S(x)表示为灰度拉伸图像中像素点的像素值，threshold表示为阈值，E(S(x))表示为灰度拉伸图像的期望值。本专利技术所采用的第二技术方案是：基于光度立体视觉的皮革缺陷检测系统，该系统包括：第一采集模块，用于采集在位置不同的光源照射作用下所拍摄得到的多个第一图像，其中，所述第一图像指的是待测皮革的图像；第一处理模块，用于采用光度立体视觉算法，将采集得到的多个第一图像合成得到第二图像；第二处理模块，用于对第二图像进行曲率滤波后，得到曲率图；第三处理模块，用于对曲率图进行灰度拉伸处理后，得到灰度拉伸图像；第四处理模块，用于对灰度拉伸图像进行图像二值化处理后，得到待测皮革的二值图；第五处理模块，用于利用支持向量机对待测皮革的二值图进行处理，输出待测皮革的检测结果。本专利技术所采用的第三技术方案是：基于光度立体视觉的皮革缺陷检测装置，该装置包括：存储器，用于存储至少一个程序；处理器，用于加载所述至少一个程序并执行上述基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法步骤。本专利技术方法、系统及装置的有益效果是：本专利技术在不同位置的光源照射作用下，采集待测皮革的多张图像，然后采用光度立体视觉算法，将采集得到的多张图像合成得到一张具有一定三维信息的第二图像，接着，对第二图像依次进行曲率滤波处理、灰度拉伸处理及二值化处理后，得到待测皮革的二值图，最后利用训练好的支持向量机对待测皮革的二值图进行处理，输出待测皮革的缺陷检测结果，由此可见，通过使用本专利技术技术，能够快速提升待测皮革图像中皮革缺陷区域的增强效果，从而大大提高皮革缺陷检测的精准度和工作处理效率，这样不仅减轻了工作人员的工作量，而且还能提高皮革成品的制作质量和效率。附图说明图1是本专利技术一种基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法的步骤流程图；图2是本专利技术一种基于光度立体视觉的皮革缺陷检测系统的结构框图；图3是本专利技术一种基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法中构建SVM的一具体实施例步骤流程图；图4是光度立体实验平台的结构示意图；图5是不同光照条件下的待测皮革图像、合成图及检测结果的图像对比示意图。具体实施方式实施例1如图1所示，基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法，该方法包括以下步骤：采集在位置不同的光源照射作用下所拍摄得到的多个第一图像，其中，所述第一图像指的是待测皮革的图像；采用光度立体视觉算法，将采集得到的多个第一图像合成得到第二图像；对第二图像进行曲率滤波后，得到曲率图；对曲率图进行灰度拉伸处理后，得到灰度拉伸图像；对灰度拉伸图像进行图像二值化处理后，得到待测皮革的二值图；利用支持向量机对待测皮革的二值图进行处理，输出待测皮革的检测结果。进一步作为优选的实施方式，所述采集在位置不同的光源照射作用下所拍摄得到的多个第一图像这一步骤，其包括以下步骤：固定相机位置，令相机与皮革检测平台相互垂直；将多个光源设置在皮革检测平台上方的不同位置，并且令光源的入射光线与皮革检测平台之间的夹角为30°～60°；控制多个光源产生不同的光照条件；控制相机在一个光照条件下拍摄一个第一图像；对拍摄得到的第一图像进行采集。优选地，第一图像的数量与光源的数量相同，光源的数量为4，和/或多个光源的型号相同。进一步作为优选的实施方式，所述采用光度立体视觉算法，将采集得到的多个第一图像合成得到第二图像这一步骤，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：采集在位置不同的光源照射作用下所拍摄得到的多个第一图像，其中，所述第一图像指的是待测皮革的图像；采用光度立体视觉算法，将采集得到的多个第一图像合成得到第二图像；对第二图像进行曲率滤波后，得到曲率图；对曲率图进行灰度拉伸处理后，得到灰度拉伸图像；对灰度拉伸图像进行图像二值化处理后，得到待测皮革的二值图；利用支持向量机对待测皮革的二值图进行处理，输出待测皮革的检测结果。

【技术特征摘要】
1.基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：采集在位置不同的光源照射作用下所拍摄得到的多个第一图像，其中，所述第一图像指的是待测皮革的图像；采用光度立体视觉算法，将采集得到的多个第一图像合成得到第二图像；对第二图像进行曲率滤波后，得到曲率图；对曲率图进行灰度拉伸处理后，得到灰度拉伸图像；对灰度拉伸图像进行图像二值化处理后，得到待测皮革的二值图；利用支持向量机对待测皮革的二值图进行处理，输出待测皮革的检测结果。2.根据权利要求1所述基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法，其特征在于：所述采集在位置不同的光源照射作用下所拍摄得到的多个第一图像这一步骤，其包括以下步骤：固定相机位置，令相机与皮革检测平台相互垂直；将多个光源设置在皮革检测平台上方的不同位置，并且令光源的入射光线与皮革检测平台之间的夹角为30°～60°；控制多个光源产生不同的光照条件；控制相机在一个光照条件下拍摄一个第一图像；对拍摄得到的第一图像进行采集。3.根据权利要求1或2所述基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法，其特征在于：所述采用光度立体视觉算法，将采集得到的多个第一图像合成得到第二图像这一步骤，其包括以下步骤：根据采集得到的多个第一图像，计算得出待测皮革的表面法向量；根据计算得出的表面法向量，计算得出表面法向量所对应的正交向量；根据计算得出的正交向量，生成得出深度图像。4.根据权利要求1或2所述基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法，其特征在于：所述对第二图像进行曲率滤波后，得到曲率图这一步骤，其具体为：采用高斯曲率滤波器来对第二图像进行曲率滤波后，得到曲率图。5.根据权利要求4所述基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法，其特征在于：所述高斯曲率滤波器的表达公式如下所示：其中，U表示为输入的第二图像，H表示为输出的曲率图，*表示为图像卷积操作。6.根据权利要求1或2所述基于光度立体视觉的皮革缺陷检测方法，其特征在于：所述对...

【专利技术属性】
技术研发人员：林健发，刘根，王晗，蔡念，陈新度，
申请(专利权)人：佛山缔乐视觉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44