一种熔喷布缺陷检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种熔喷布缺陷检测方法及系统，该方法包括：获取熔喷布的表面图像及其灰度图，将灰度图分为多个子图像，对子图像增强并获取增强前后的像素点的梯度差值，根据梯度差值确定第一增强区域和第二增强区域，确定第一增强区域的采样间隔尺寸，并计算第二增强区域的采样间隔尺寸，计算对应地增强图像每层下采样后的像素点个数，计算增强图像的决定系数，并确定最终下采样图像，计算灰度游程矩阵中每个灰度级的异常概率；确定熔喷布的经纬线异常类型并调节生产设备，本发明专利技术方法实现了异常类型的精确确定，提高生产效率及生产质量。提高生产效率及生产质量。提高生产效率及生产质量。

【技术实现步骤摘要】
一种熔喷布缺陷检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种熔喷布缺陷检测方法及系统。

技术介绍

[0002]熔喷布是口罩最核心的材料，其主要以聚丙烯为主要原料，纤维直径可以达到1～5微米。空隙多、结构蓬松、抗褶皱能力好，对于医用外科熔喷布，其适用于临床医务人员在有创操作等过程中佩戴的熔喷布，是手术室等有体液、血液飞溅风险环境常用的医用熔喷布，该类型熔喷布的核心指标包括细菌过滤效率、颗粒过滤效率、合成血液穿透阻力、通气阻力。
[0003]由于，医用防护熔喷布主要用于医务人员，熔喷布作为口罩的关键原料，质量的要求十分严格，医用外科口罩所使用的熔喷布的纤维直径为1～5微米，纤维即构成了熔喷布的经纬线，经纬线的直径过粗或经纬线之间的间隙过大会导致口罩的隔菌效果减弱，防护效果降低，因此需要对熔喷布的经纬线进行检测，现有技术中，主要是通过人工对熔喷布进行检测，人工目检主要是外观的检测，且熔喷布经纬线比较细不容易检测，其次，不能确定熔喷布经纬线异常的类型，故不能确定每种经纬线异常的原因，从而影响生产效率及生产质量。
[0004]因此，需要提供一种熔喷布缺陷检测方法及系统，予以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种熔喷布缺陷检测方法及系统，以解决现有的问题。
[0006]本专利技术的一种熔喷布缺陷检测方法采用如下技术方案：该方法包括：获取熔喷布的表面图像及其灰度图，并将灰度图等分为多个子图像；对每个子图像进行图像增强得到增强图像，获取每个增强图像与对应子图像中对应像素点的梯度差值，根据每个像素点的梯度差值确定增强图像中的第一增强区域和第二增强区域；将金字塔采样的标准采样间隔尺寸作为第一增强区域的采样间隔尺寸，根据第二增强区域中所有像素点的梯度计算第二增强区域的金字塔采样的采样间隔尺寸；根据第一增强区域、第二增强区域对应的尺寸、对应的采样间隔尺寸计算对应地增强图像每层下采样后的像素点个数；根据每个增强图像的尺寸、下采样后的像素点个数及下采样后像素点对应的梯度值计算对应增强图像是否进行下采样的决定系数，根据决定系数及预设的系数阈值确定每个增强图像的最终下采样图像；获取每个最终下采样图像的灰度游程矩阵，计算灰度游程矩阵中每个灰度级的游程熵，根据所有灰度级的游程熵及灰度游程矩阵计算灰度游程矩阵中每个灰度级的异常概率；根据每个灰度级的异常概率与预设的概率阈值范围确定熔喷布的经纬线异常类
型，根据经纬线异常类型确定异常原因并调节生产设备。
[0007]优选的，根据每个像素点的梯度差值确定增强图像中的第一增强区域和第二增强区域的步骤包括：将增强图像与对应子图像中像素点的梯度的差值等于0的像素点构成的区域记为第一增强区域；将增强图像与对应子图像中像素点的梯度的差值不等于0的像素点构成的区域记为第二增强区域。
[0008]优选的，根据第二增强区域中所有像素点的梯度计算第二增强区域的金字塔采样的采样间隔尺寸的步骤包括：根据第二增强区域中每个像素点对应的梯度计算该第二增强区域中每个像素点的梯度权重值；对第二增强区域中的所有梯度权重值进行归一化得到权重系数；根据权重系数计算第二增强区域的下采样时的采样间隔尺寸。
[0009]优选的，计算第二增强区域中每个像素点的梯度权重值的公式：式中，表示第q个增强图像的第二增强区域中第i个像素点的梯度权重值；表示第q个增强图像的第二增强区域中的像素点i的梯度；表示第q个增强图像的第二增强区域中的与像素点i的梯度为同一梯度级的像素点j的梯度；表示第q个增强图像的第二增强区域中与像素点i为同一个梯度级的像素点数量。
[0010]优选的，计算第二增强区域的下采样时的采样间隔尺寸的公式：式中，表示第二增强区域的下采样时的采样间隔尺寸；表示第二增强区域对应的权重系数。
[0011]优选的，计算增强图像是否进行下采样的决定系数公式：式中，表示增强图像下采样至金字塔的第x层时对应的图像的是否进行下采样的决定系数；表示第q个增强图像的第二增强区域下采样至金字塔的第x层对应区域中的所有像素点的梯度中的最大梯度；表示第q个增强图像的第二增强区域下采样至金字塔的第x层对应区域中的
所有像素点的梯度中的最小梯度；表示第q个增强图像的第二增强区域下采样至金字塔的第x层对应区域中的第i个像素点的梯度；表示第q个增强图像的第二增强区域下采样至金字塔的第x层对应区域中的像素点总数；表示第q个增强图像的下采样至金字塔的第x层对应图像的总尺寸；表示第q个增强图像的第一增强区域下采样至金字塔的第x层对应的区域的尺寸。
[0012]优选的，计算灰度游程矩阵中每个灰度级的游程熵的公式：式中，表示第z个最终下采样图像对应的灰度游程矩阵中第i个灰度级的游程熵；表示第z个最终下采样图像对应的灰度游程矩阵中位置的元素值与所有位置的元素值的比值；表示第z个最终下采样图像对应的灰度游程矩阵中游程长度级的个数；表示第z个最终下采样图像对应的灰度游程矩阵中灰度级的个数。
[0013]优选的，根据每个灰度级的异常概率与预设的概率阈值范围确定熔喷布的经纬线异常类型，根据经纬线异常类型确定异常原因并调节生产设备的步骤包括：设定第一概率阈值和第二概率阈值，且第一概率阈值小于第二概率阈值；当所有最终下采样图像的每个灰度级对应的异常概率均小于第一概率阈值，则说明熔喷布的经纬线无异常；当其中一个最终下采样图像的灰度级对应的异常概率大于第一概率阈值，且小于第二概率阈值时，则确定熔喷布的经纬线异常类型为：经纬线粗细不均匀，异常原因为：原料的熔融指数过低，且挤出机的压力过小；需要更换高熔融指数的原料，并提高挤出机的功率；当其中一个最终下采样图像的灰度级对应的小于第二概率阈值，则确定熔喷布的经纬线异常类型为：经纬线之间的间隙过大，异常原因为：熔喷布的空气加热器的温度过小；需要提高空气加热器的温度。
[0014]一种熔喷布缺陷检测系统，该系统包括：图像采集模块，用于获取熔喷布的表面图像及其灰度图，并将灰度图等分为多个子图像；图像处理模块，用于获取每个子图像的梯度，并对每个子图像的梯度进行增强得到增强图像，获取每个增强图像与对应子图像的像素点的梯度的差值，根据每个像素点的
梯度的差值确定增强图像中的第一增强区域和第二增强区域；采样间隔尺寸计算模块，用于将金字塔采样的标准采样间隔尺寸作为第一增强区域的采样间隔尺寸，根据第二增强区域中所有像素点的梯度计算第二增强区域的金字塔采样的采样间隔尺寸；第一参数计算模块，用于根据第一增强区域、第二增强区域对应的尺寸、对应的采样间隔尺寸计算对应地增强图像每层下采样后的像素点个数；下采样模块，用于根据每个增强图像的尺寸、下采样后的像素点个数及下采样后像素点对应的梯度值计算对应增强图像是否进行下采样的决定系数，根据决定系数及预设的系数阈值确定每个增强图像的最终下采样图像；第二参数计算模块，用于获取每个最终下采样图像的灰度游程矩阵，计算灰度游程矩阵中每个灰度级的游程熵，根据所有灰度级的游程熵及灰度游程矩阵计算灰度游程矩阵中每个灰度级的异常概率；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔喷布缺陷检测方法，其特征在于，该方法包括：获取熔喷布的表面图像及其灰度图，并将灰度图等分为多个子图像；对每个子图像进行图像增强得到增强图像，获取每个增强图像与对应子图像中对应像素点的梯度差值，根据每个像素点的梯度差值确定增强图像中的第一增强区域和第二增强区域；将金字塔采样的标准采样间隔尺寸作为第一增强区域的采样间隔尺寸，根据第二增强区域中所有像素点的梯度计算第二增强区域的金字塔采样的采样间隔尺寸；根据第一增强区域、第二增强区域对应的尺寸、对应的采样间隔尺寸计算对应地增强图像每层下采样后的像素点个数；根据每个增强图像的尺寸、下采样后的像素点个数及下采样后像素点对应的梯度值计算对应增强图像是否进行下采样的决定系数，根据决定系数及预设的系数阈值确定每个增强图像的最终下采样图像；获取每个最终下采样图像的灰度游程矩阵，计算灰度游程矩阵中每个灰度级的游程熵，根据所有灰度级的游程熵及灰度游程矩阵计算灰度游程矩阵中每个灰度级的异常概率；根据每个灰度级的异常概率与预设的概率阈值范围确定熔喷布的经纬线异常类型，根据经纬线异常类型确定异常原因并调节生产设备。2.根据权利要求1所述的一种熔喷布缺陷检测方法，其特征在于，根据每个像素点的梯度差值确定增强图像中的第一增强区域和第二增强区域的步骤包括：将增强图像与对应子图像中像素点的梯度的差值等于0的像素点构成的区域记为第一增强区域；将增强图像与对应子图像中像素点的梯度的差值不等于0的像素点构成的区域记为第二增强区域。3.根据权利要求1所述的一种熔喷布缺陷检测方法，其特征在于，根据第二增强区域中所有像素点的梯度计算第二增强区域的金字塔采样的采样间隔尺寸的步骤包括：根据第二增强区域中每个像素点对应的梯度计算该第二增强区域中每个像素点的梯度权重值；对第二增强区域中的所有梯度权重值进行归一化得到权重系数；根据权重系数计算第二增强区域的下采样时的采样间隔尺寸。4.根据权利要求3所述的一种熔喷布缺陷检测方法，其特征在于，计算第二增强区域中每个像素点的梯度权重值的公式：式中，表示第q个增强图像的第二增强区域中第i个像素点的梯度权重值；表示第q个增强图像的第二增强区域中的像素点i的梯度；表示第q个增强图像的第二增强区域中的与像素点i的梯度为同一梯度级的像素点j的梯度；
表示第q个增强图像的第二增强区域中与像素点i为同一个梯度级的像素点数量。5.根据权利要求3所述的一种熔喷布缺陷检测方法，其特征在于，计算第二增强区域的下采样时的采样间隔尺寸的公式：式中，表示第二增强区域的下采样时的采样间隔尺寸；表示第二增强区域对应的权重系数。6.根据权利要求1所述的一种熔喷布缺陷检测方法，其特征在于，计算增强图像是否进行下采样的决定系数公式：式中，表示增强图像下采样至金字塔的第x层时对应的图像的是否进行下采样的决定系数；表示第q个增强图像的第二增强区域下采样至金字塔的第x层对应区域中的所有像素点的梯度中的最大梯度；表示第q个增强图像的第二增强区域下采样至金字塔的第x层对应区域中的所有像素点的梯度中的最小梯度；表示第q个...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅万里，傅蓓蕾，纪伊明，
申请(专利权)人：山东天宸塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：