一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法技术

本发明专利技术涉及缺陷检测领域，提出了一种基于灰度直方图和动态光源的薄膜表面缺陷程度评估方法，包括：S1：对获得的薄膜灰度图像进行自适应分割得到分割后的各区域；S2：获取每个区域的灰度直方图，获得该区域灰度直方图的多阶矩；S3：利用获取的区域灰度直方图的多阶矩得到该区域的质量评估值；S4：判断区域是否为缺陷区域；S5：对初始光源角度进行调节，利用S2

【技术实现步骤摘要】
一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法


[0001]本专利技术涉及缺陷检测领域，具体涉及一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法。

技术介绍

[0002]塑料薄膜的生产材料主要为聚氯乙烯（PVC），经过薄膜生产线产出成品。但是在薄膜生产过程中，由于生产中的微小杂质和其它一些因素影响，不可避免的会出现一些有缺陷的薄膜，从而严重影响薄膜的产品合格率，影响生产效益。
[0003]现有技术中，对薄膜表面缺陷检测主要通过人工的方式进行检测，该方式效率低下，严重浪费劳动力；随着机器视觉领域的发展，薄膜缺陷检测工艺也融入了机器视觉缺陷检测，利用图像二值化、形态学和图像增强对薄膜表面图像缺陷进行特征提取，获取薄膜表面缺陷，并对薄膜表面缺陷进行缺陷程度评估。通过机器视觉进行薄膜缺陷检测的过程中，由于薄膜在受到光照时发生反光等原因，造成对缺陷检测不准确，因此不能对薄膜的缺陷进行准确的评估，造成不良品流入到市场或良品被误认为不良品等问题。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术提供一种通过不断的调整光源角度，对不同光源角度中的缺陷区域进行评估，最终达到薄膜准确评估的基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案，一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法，包括以下步骤：S1：设置初始光源角度，获取初始光源角度下的薄膜灰度图像，对获得的薄膜灰度图像进行自适应分割得到分割后的各区域；S2：获取每个区域的灰度直方图，利用灰度直方图中每一灰度级的灰度均值获得该区域灰度直方图的多阶矩；S3：利用获取的区域灰度直方图的多阶矩得到该区域的质量评估值；S4：将每个区域的质量评估值与评估阈值进行对比，判断该区域是否为缺陷区域；S5：对初始光源角度进行调节，利用S2
‑
S3的方法获取判断为缺陷的区域在每次光源角度调节后的质量评估值；S6：利用缺陷区域在不同光源角度下的质量评估值得到缺陷区域每个光源角度下的质量评估值在该缺陷区域所有光源角度下的质量评估值中的概率，根据缺陷区域每个光源角度下的质量评估值在该缺陷区域所有光源角度下的质量评估值中的概率、该缺陷区域的长度和宽度获取各缺陷区域的评估熵；S7：根据所有缺陷区域的评估熵中的最大评估熵对薄膜表面缺陷程度进行评价。
[0006]进一步的，所述的一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法，S1中得到分割后的各区域的方法为：
在薄膜灰度图像行/列方向上，若平均分割列数/平均分割行数大于最大边缘列数/最大边缘行数时，对薄膜灰度图像进行行方向上/列方向上的平均分块；若平均分割列数/平均分割行数小于最大边缘列数/最大边缘行数时，对薄膜灰度图像进行行方向上/列方向上的自适应分块。
[0007]进一步的，所述的一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法，S5中对初始光源角度进行调节的方法为：根据设定的初始调节步长进行第一次光源角度调节；获取缺陷区域第一次光源角度调节后的质量评估值；计算第一次光源角度调节后的质量评估值与第一次光源角度调节前的质量评估值的差值绝对值，通过该差值绝对值与初始调节步长得到第二次光源调节步长，按照获取第二次光源调节步长的方法获取第二次光源调节之后的光源调节步长，完成对光源角度的调节。
[0008]进一步的，所述的一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法，S6中缺陷区域的评估熵的表达式为：式中：表示缺陷区域的评估熵，表示第个光源角度，
ɸ
表示光源角度调节的次数,表示缺陷区域在第个光源角度下的质量评估值在该缺陷区域所有光源角度下的质量评估值中的概率，表示当前薄膜图像的长，表示当前薄膜图像的宽，表示第个缺陷区域的长度，表示第个缺陷区域的宽度。
[0009]进一步的，所述的一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法，S3中区域的质量评估值的表达式为：式中：表示区域的质量评估值，表示二阶矩，表示三阶矩，表示四阶矩，表示二阶矩的权重，表示三阶矩的权重，表示四阶矩的权重。
[0010]进一步的，所述的一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法，S4中将每个区域的质量评估值与评估阈值进行对比，判断该区域是否为缺陷区域的方法为：若区域的质量评估值大于或等于质量评估值阈值，判断该区域为非缺陷区域；若区域的质量评估值小于质量评估值阈值，判断该区域为缺陷区域。
[0011]进一步的，所述的一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法，S7中根据所有缺陷区域的评估熵中的最大评估熵对薄膜表面缺陷程度进行评价的方法为：若所有缺陷区域的评估熵中的最大评估熵大于评估熵阈值，判断对应的薄膜为二等品；若所有缺陷区域的评估熵中的最大评估熵小于或等于评估熵阈值，判断对应的薄
膜为一等品。
[0012]进一步的，所述的一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法，S1中薄膜灰度图像的初始光源与水平方向的夹角为90度。
[0013]本专利技术的有益效果是：基于本专利技术所述通过薄膜表面图像灰度特征进行自适应图像分割，得到多个疑似缺陷图像，利用不同图像区域的灰度直方图特征构建质量评价模型，对区域是否为缺陷区域进行判断，相较于现有技术，有益效果在于既能得到灰度直方图分布特征，又保留了各边缘区域的空间分布特征，提高薄膜质量评估的客观性和准确性；通过不断地调整光源角度，对不同光源角度中的缺陷区域进行评估，最终达到对薄膜的准确评估，相较于现有技术，有益效果在于能够提高薄膜表面评估精度，减少反光的影响。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术的一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法的实施例的流程示意图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]实施例1本专利技术的一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法的实施例，如图1所示，包括：S1：设置初始光源角度，获取初始光源角度下的薄膜灰度图像，对获得的薄膜灰度图像进行自适应分割得到分割后的各区域。
[0018]设置薄膜表面图像的初始光源角度为，该角度为光源与水平方向的夹角，通过相机采集薄膜表面RGB图像，图像大小为，对薄膜表面RGB图像进行灰度化处理，灰度化采用三通道均值灰度化：，得到灰度图像。然后对灰度图像进行灰度空间分布特征提取，进行灰度图像分割，具体过程如下：首先，对灰度图像通过Sobel边缘检测算法获取灰度图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法，其特征在于，包括：S1：设置初始光源角度，获取初始光源角度下的薄膜灰度图像，对获得的薄膜灰度图像进行自适应分割得到分割后的各区域；S2：获取每个区域的灰度直方图，利用灰度直方图中每一灰度级的灰度均值获得该区域灰度直方图的多阶矩；S3：利用获取的区域灰度直方图的多阶矩得到该区域的质量评估值；S4：将每个区域的质量评估值与评估阈值进行对比，判断该区域是否为缺陷区域；S5：对初始光源角度进行调节，利用S2
‑
S3的方法获取判断为缺陷的区域在每次光源角度调节后的质量评估值；S6：利用缺陷区域在不同光源角度下的质量评估值得到缺陷区域每个光源角度下的质量评估值在该缺陷区域所有光源角度下的质量评估值中的概率，根据缺陷区域每个光源角度下的质量评估值在该缺陷区域所有光源角度下的质量评估值中的概率、该缺陷区域的长度和宽度获取各缺陷区域的评估熵；S7：根据所有缺陷区域的评估熵中的最大评估熵对薄膜表面缺陷程度进行评价。2.根据权利要求1所述的一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法，其特征在于，S1中得到分割后的各区域的方法为：在薄膜灰度图像行/列方向上，若平均分割列数/平均分割行数大于最大边缘列数/最大边缘行数时，对薄膜灰度图像进行行方向上/列方向上的平均分块；若平均分割列数/平均分割行数小于最大边缘列数/最大边缘行数时，对薄膜灰度图像进行行方向上/列方向上的自适应分块。3.根据权利要求1所述的一种基于直方图和动态光源的薄膜表面缺陷评估方法，其特征在于，S5中对初始光源角度进行调节的方法为：根据设定的初始调节步长进行第一次光源角度调节；获取缺陷区域第一次光源角度调节后的质量评估值；计算第一次光源角度调节后的质量评估值与第一次光源角度调节前的质量评估值的差值绝对值，通过该...

【专利技术属性】
技术研发人员：张惠君，
申请(专利权)人：南通三信塑胶装备科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：