一种基于光学手段的实验室用塑料薄膜缺陷检测方法技术

本发明专利技术涉及光学领域，具体涉及一种基于光学手段的实验室用塑料薄膜缺陷检测方法，该方法包括：计算塑料薄膜图像Laplace的灰度方差；利用计算的Laplace的灰度方差得到光学相机下一步的移动距离以及焦距；进而对光学相机进行调整重新获取塑料薄膜图像，获得该新获取塑料薄膜图像Laplace的灰度方差，直到新获取塑料薄膜图像的清晰度符合设定的阈值时停止，将新获取塑料薄膜图像作为塑料薄膜图像；根据塑料薄膜图像的灰度图像中图像块中的像素点的灰度值得到异常区域块；根据异常区域块的灰度尺寸区域矩阵中的元素值更新像素点的灰度值；对更新灰度值后的灰度图像进行阈值分割得到缺陷区域，本发明专利技术提高了塑料薄膜缺陷检测的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光学手段的实验室用塑料薄膜缺陷检测方法


[0001]本专利技术涉光学领域，具体涉及一种基于光学手段的实验室用塑料薄膜缺陷检测方法。

技术介绍

[0002]塑料薄膜在不同的行业领域应用的越来越广泛，比如应用于大型临时微生物实验室，塑料薄膜的质量检测是当前研究重点，若塑料薄膜在生产过程中出现划痕，则在使用过程中会造成塑料薄膜的损毁，产生损失。
[0003]传统的基于光学手段的塑料薄膜划痕缺陷的检测方法，是将图像采集装置固定在塑料薄膜平面上方，照明装置固定在薄膜平面下方，将光打在塑料薄膜上，塑料薄膜平面在工作辊的带动下作平移，使得图像采集装置能够得到塑料薄膜图像，然后根据图像中塑料薄膜和划痕之间的灰度差异进行区分，但是由于采集相机是逆着光源进行拍摄，在采集的塑料薄膜图像上会出现光斑，而光斑会影响检测结果，若光斑出现在划痕区域，则在进行阈值分割的时候，光斑覆盖在划痕上，造成检测结果错误，因此需要一种基于光学手段的实验室用塑料薄膜缺陷检测方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于光学手段的实验室用塑料薄膜缺陷检测方法，以解决现有的问题。
[0005]本专利技术的一种基于光学手段的实验室用塑料薄膜缺陷检测方法采用如下技术方案：该方法包括：获取光学相机的拍摄参数信息，所述拍摄参数信息包括：当前拍摄环境中采集的图像数据及焦距；利用拍摄环境中采集的图像数据的灰度方差进行匹配得到光学相机下一步的移动距离以及焦距；利用得到的移动距离以及焦距对光学相机进行调整重新调整后的新的图像数据，获得新的图像数据的清晰度，当该清晰度不符合设定的阈值时，利用该新的图像数据获取下一步的移动距离以及焦距，依次迭代，直到清晰度符合设定的阈值时，将该得到的焦距和移动距离作为光学相机的焦距和拍照时的移动距离；利用得到的焦距和移动距离对光学相机进行控制，获得塑料薄膜图像；利用获得的塑料薄膜图像进行缺陷区域的检测。
[0006]进一步，利用获得的塑料薄膜图像进行缺陷区域的检测的步骤包括：将塑料薄膜图像转换为灰度图像，将灰度图像分割为多个图像块；根据每个图像块中相邻像素点之间的灰度差得到图像块的异常程度值，根据图像块的异常程度值确定出异常图像块；将不存在相邻异常图像块的异常图像块作为一个异常区域块；获取相邻异常图像
块之间的异常程度差值，将异常程度差值小于合并阈值的相邻异常图像块合并得到异常区域块，对异常程度差值大于等于合并阈值的相邻异常图像块不合并。
[0007]构建每个异常区域块的灰度尺寸区域矩阵；根据每个灰度尺寸区域矩阵中的元素值计算对应的异常区域块的连通域尺寸分布度量值，根据每个异常区域块的连通域尺寸分布度量值确定出目标区域块；获取目标区域块对应的灰度尺寸区域矩阵中两个最大尺寸连通域对应的灰阶，利用该两个灰阶及两个最大尺寸的连通域中灰阶大的连通域的像素点的灰度值，对灰阶大的连通域中像素点的灰度值进行更新；完成对所有目标区域块中像素点的灰度值的更新。
[0008]进一步，根据每个图像块中相邻像素点之间的灰度差得到图像块的异常程度，根据图像块的异常程度得到异常图像块的步骤包括：获取图像块中每个像素点与其邻域像素点的灰度值的差异度；对图像块中每个像素点得到的差异度计算均值作为该图像块的异常程度；将每个图像块的异常程度进行归一化处理得到对应的图像块的异常程度值；根据每个图像块的异常程度值与预设的异常程度阈值确定出异常图像块。
[0009]进一步，构建每个异常区域块的灰度尺寸区域矩阵的步骤包括：将灰度图像中的灰度值压缩至多个灰阶；根据异常区域块中每个灰阶的连通域尺寸以及连通域尺寸的频数构建每个异常区域块的灰度尺寸区域矩阵。
[0010]进一步，根据异常区域块中每个灰阶的连通域尺寸以及连通域尺寸的频数构建每个异常区域块的灰度尺寸区域矩阵的步骤包括：以每一行代表一个灰阶，每一列代表一个连通域尺寸，每个灰阶对应的连通域尺寸的频数作为元素值构建异常区域块的灰度尺寸区域矩阵。
[0011]进一步，根据每个灰度尺寸区域矩阵中的元素值计算对应的异常区域块的连通域尺寸分布度量值的步骤包括：获取灰度尺寸区域矩阵中每个灰阶对应的每个连通域尺寸的频数；根据下式（a）计算异常区域块的连通域尺寸分布度量值：
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（a）其中，表示异常区域块的连通域尺寸分布度量值；表示异常区域块中第灰阶的连通域尺寸为的频数；表示灰度尺寸区域矩阵中的连通域尺寸；表示灰度尺寸区域矩阵中的灰阶；表示灰度尺寸区域矩阵中的最大连通域尺寸。
[0012]进一步，根据每个异常区域块的连通域尺寸分布度量值确定出目标区域块的步骤包括：设置分布阈值，根据分布阈值和每个异常区域块的连通域尺寸分布度量值从所有的异常区域块中确定出目标区域块。
[0013]进一步，利用该两个灰阶及两个最大尺寸的连通域中灰阶大的连通域的像素点的灰度值，对灰阶大的连通域中像素点的灰度值进行更新的步骤包括：根据下式（b）计算两个最大尺寸的连通域中灰阶大的连通域中像素点更新后的灰
度值：
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（b）其中，表示两个最大尺寸的连通域中灰阶大的连通域中像素点更新后的灰度值；表示两个最大尺寸的连通域中灰阶大的连通域中像素点的灰度值；表示两个灰阶中大的灰阶；表示两个灰阶中小的灰阶。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种基于光学手段的实验室用塑料薄膜缺陷检测方法，通过计算图像块的异常程度得到异常区域块，分析异常区域块的灰度尺寸区域矩阵以及光斑和划痕缺陷的灰度特征，从而确定出了光斑和划痕同时存在的异常区域块，该异常区域块中可能存在光斑遮盖划痕缺陷的情况，并根据灰度尺寸区域矩阵进行自适应图像对比度增强，从而增加了阈值分割的准确度，提高了缺陷检测的准确率。
附图说明
[0015]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。
[0016]图1为本专利技术的调整相机参数并获取塑料薄膜图像的步骤流程图；图2为本专利技术的一种基于光学手段的实验室用塑料薄膜缺陷检测方法的实施例总体步骤的流程图；图3为图1中的采集图像的装置图；图4为图1中同时存在光斑和划痕区域的目标区域块。
具体实施方式
[0017]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。
[0018]本专利技术的一种基于光学手段的实验室用塑料薄膜缺陷检测方法的实施例，如图2所示，该方法包括：S1、获取塑料薄膜图像，根据塑料薄膜图像Lapl本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光学手段的实验室用塑料薄膜缺陷检测方法，其特征在于，该方法包括：获取光学相机的拍摄参数信息，所述拍摄参数信息包括：当前拍摄环境中采集的图像数据及焦距；利用拍摄环境中采集的图像数据的灰度方差进行匹配得到光学相机下一步的移动距离以及焦距；利用得到的移动距离以及焦距对光学相机进行调整重新调整后的新的图像数据，获得新的图像数据的清晰度，当该清晰度不符合设定的阈值时，利用该新的图像数据获取下一步的移动距离以及焦距，依次迭代，直到清晰度符合设定的阈值时，将该得到的焦距和移动距离作为光学相机的焦距和拍照时的移动距离；利用得到的焦距和移动距离对光学相机进行控制，获得塑料薄膜图像；利用获得的塑料薄膜图像进行缺陷区域的检测，包括：将塑料薄膜图像转换为灰度图像，将灰度图像分割为多个图像块；根据每个图像块中相邻像素点之间的灰度差得到图像块的异常程度值，根据图像块的异常程度值确定出异常图像块；将不存在相邻异常图像块的异常图像块作为一个异常区域块；获取相邻异常图像块之间的异常程度差值，将异常程度差值小于合并阈值的相邻异常图像块合并得到异常区域块，对异常程度差值大于等于合并阈值的相邻异常图像块不合并；构建每个异常区域块的灰度尺寸区域矩阵；根据每个灰度尺寸区域矩阵中的元素值计算对应的异常区域块的连通域尺寸分布度量值，根据每个异常区域块的连通域尺寸分布度量值确定出目标区域块；获取目标区域块对应的灰度尺寸区域矩阵中两个最大尺寸连通域对应的灰阶，利用该两个灰阶及两个最大尺寸的连通域中灰阶大的连通域的像素点的灰度值，对灰阶大的连通域中像素点的灰度值进行更新；完成对所有目标区域块中像素点的灰度值的更新；对更新灰度值后的灰度图像进行阈值分割得到缺陷区域。2.根据权利要求1所述的一种基于光学手段的实验室用塑料薄膜缺陷检测方法，其特征在于，根据每个图像块中相邻像素点之间的灰度差得到图像块的异常程度值，根据图像块的异常程度值得到异常图像块的步骤包括：获取图像块中每个像素点与其邻域像素点的灰度值的差异度；对图像块中每个像素点得到的差异度计算均值作为该图像块的异常程度；将每个图像块的异常程度进行归一化处理得到对应的图像块的异常程度值；根据每个图像块的异常程度值与预设的异常程度阈值确定出异常图像块。3.根据权利要求1所述的一种基于光学手段的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金海峰，
申请(专利权)人：江苏森信达生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：