一种基于图像视觉的瓦楞纸板质量检测方法技术

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于图像视觉的瓦楞纸板质量检测方法，该方法包括：获取瓦楞纸板的表面灰度图像，进而确定多个连通域记为待测定区域；在垂直于待测定区域的主成分方向上按照固定间隔获取待测定区域内的像素点数量，根据所述像素点数量和角点数量得到待测定区域的不平整度；根据像素点的灰度差异获得内部结构显著度，根据待测定区域分别与其相邻的两个待测定区域之间的距离和灰度差异以及特征角度，得到相邻结构显著度；进而得到瑕疵显著度，根据显著度阈值和瑕疵显著度判断瓦楞纸板的表面灰度图像中出现瑕疵的区域。本发明专利技术能够获得较为准确的分割结果，使得瓦楞纸板质量检测结果也更加准确。使得瓦楞纸板质量检测结果也更加准确。使得瓦楞纸板质量检测结果也更加准确。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像视觉的瓦楞纸板质量检测方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种基于图像视觉的瓦楞纸板质量检测方法。

技术介绍

[0002]瓦楞纸板是一种常用的货物包装材料，具有瓦楞结构，可以在达到同等载荷的情况下重量更轻、强度更大。同时，纸板的制造来源丰富，成本低，且可循环利用，伴随着物流行业和市场的发展，纸板的需求量迅猛提升，这也给纸板生产企业带来了挑战。由于瓦楞纸板的原材料、环境湿度、温度和生产设备等因素的影响，生产出的瓦楞纸板会出现爆线、起泡、裂纹、排骨痕和露楞等质量问题，进而会造成生产成本的增加和原材料的浪费。因此，在提升瓦楞纸板产量的同时，瓦楞纸板的质量检测也显得尤为重要。
[0003]现有对于普通纸板进行瑕疵检测的研究和方法较多，而对于瓦楞纸板的缺陷检测研究屈指可数，仅有少量对于瓦楞纸板粘和强度以及抗压强度的视觉检测的方法。对于爆线、起泡、裂纹、排骨痕和露楞等瑕疵，采用传统的方法进行人工检测，该方法主要依据人工经验，且受主观影响较大，效率低下且容易漏检。也可以采用基于图像视觉的方法进行检测，现有常采用阈值分割的方法对采集到的瓦楞纸板表面瑕疵图像进行处理，阈值的选取受到环境变化和纸板颜色影响较大，分割的结果并不准确。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于图像视觉的瓦楞纸板质量检测方法，所采用的技术方案具体如下：获取瓦楞纸板的表面灰度图像，对该图像进行边缘检测得到边缘图像，基于边缘图像进行分析确定多个连通域，记为待测定区域；获取待测定区域内所有像素点的像素坐标，对像素坐标进行主成分分析获得待测定区域对应的主成分方向；在垂直于主成分方向上按照固定间隔获取待测定区域内的像素点数量，获取待测定区域内角点数量，根据所述像素点数量和角点数量得到待测定区域的不平整度；基于待测定区域内像素点的灰度差异获得内部结构显著度；将主成分方向对应的角度记为特征角度，对于一个待测定区域，获取该待测定区域分别与其相邻的两个待测定区域之间的距离和灰度差异以及特征角度之差，根据所述距离和灰度差异以及特征角度之差得到相邻结构显著度；根据内部结构显著度与相邻结构显著度以及不平整度的乘积得到瑕疵显著度，获取显著度阈值，根据所述显著度阈值和瑕疵显著度判断瓦楞纸板的表面灰度图像中出现瑕疵的区域。
[0005]优选地，所述基于边缘图像进行分析确定多个连通域，记为待测定区域，具体为：边缘图像中包含像素点数量最多的闭合边缘为瓦楞纸板区域，将瓦楞纸板区域内
各闭合边缘构成的连通域记为待测定区域。
[0006]优选地，所述待测定区域的不平整度的获取方法具体为：在待测定区域对应的主成分方向的直线上任意选取一个像素点，过该像素点作平行于宽度方向的直线记为基准线；在待测定区域对应的主成分方向的直线上从该像素点开始按照固定间隔获取多个像素点，并获取多个像素点的基准线；各基准线与待测定区域的边缘均有两个交点，获取两个交点之间的线段上的像素点数量，计算所有线段上像素点数量的均值；根据像素点数量与所述均值的差异以及角点数量得到不平整度，用公式表示为：其中，表示待测定区域的不平整度，表示待测定区域对应的主成分方向的直线上第i个像素点对应的线段上像素点数量，表示所有线段上像素点数量的均值，表示获取的待测定区域对应的主成分方向的直线上像素点的总数量，表示待测定区域内的角点数量。
[0007]优选地，所述内部结构显著度的获取方法具体为：以待测定区域内像素点为中心，建立尺寸大小为3*3的窗口，获取窗口内所有像素点的灰度值的最大值与最小值，根据所述最大值与最小值以及待测定区域内所有像素点的灰度值的最大值与最小值，计算待测定区域的内部结构显著度，用公式表示为：其中，表示待测定区域的内部结构显著度，表示待测定区域内像素点的灰度值的最大值，表示待测定区域内像素点的灰度值的最小值，表示以待测定区域内第n个像素点为中心的窗口内灰度值的最大值，表示以待测定区域内第n个像素点为中心的窗口内灰度值的最小值，表示待测定区域内所有像素点的数量。
[0008]优选地，所述将主成分方向对应的角度记为特征角度具体为：将主成分方向与水平向右方向之间的夹角角度记为特征角度。
[0009]优选地，所述获取该待测定区域分别与其相邻的两个待测定区域之间的距离具体为：获取每个待测定区域的质心，分别计算各待测定区域与其他所有待测定区域的质心之间的欧氏距离，将其中欧氏距离的最小两个值对应的两个待测定区域记为该待测定区域的相邻的两个待测定区域，将待测定区域与其相邻的两个待测定区域的质心之间的欧氏距离记为区域之间的距离。
[0010]优选地，所述相邻结构显著度的获取方法具体为：其中，表示待测定区域u的相邻结构显著度，表示待测定区域u内像素点的灰
度值均值，表示待测定区域u对应的特征角度，和分别表示与待测定区域u相邻的两个待测定区域内像素点的灰度值均值，和分别表示待测定区域u与其相邻的两个待测定区域之间的距离，和分别表示与待测定区域u相邻的两个待测定区域对应的特征角度。
[0011]优选地，所述显著度阈值的获取方法具体为：获取预设数量的含有露楞瑕疵和非露楞瑕疵的瓦楞纸板的表面灰度图像，人工判断得到预设数量的表面灰度图像中为露楞瑕疵的区域和为非露楞瑕疵的区域；获取露楞瑕疵的区域的瑕疵显著度的最小值，并获取非露楞瑕疵的区域的瑕疵显著度的最大值，根据所述最小值与最大值的均值获得显著度阈值。
[0012]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：本专利技术对瓦楞纸板的表面灰度图像中待测定区域进行分析，在垂直于待测定区域内的主成分方向上按照固定间隔获取待测定区域内的像素点数量，进而获取待测定区域的不平整度，利用获取的像素点数量表征待测定区域的宽度，从形状特征方面对待测定区域的不平整程度进行分析；根据待测定区域内像素点的灰度差异获得内部结构显著度，从灰度特征方面对待测定区域内部的结构特征进行分析；获取该待测定区域分别与其相邻的两个待测定区域之间的距离和灰度差异以及特征角度之差，进而获得相邻结构显著度，根据露楞瑕疵中各结构位置分布的规则性分析各待测定区域与邻接区域之间的差异，从相邻的位置分布方面对待测定区域的相邻结构进行分析，并结合这三个特征获取待测定区域的下次显著度，考虑因素较为全面，能够较为准确的获得存在露楞瑕疵的区域，排除了环境变化和纸板颜色的干扰，使得最终的分割结果更加准确。
附图说明
[0013]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和优点，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的介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0014]图1是本专利技术的一种基于图像视觉的瓦楞纸板质量检测方法的方法流程图。
具体实施方式
[0015]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种基于图像视觉的瓦楞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像视觉的瓦楞纸板质量检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取瓦楞纸板的表面灰度图像，对该图像进行边缘检测得到边缘图像，基于边缘图像进行分析确定多个连通域，记为待测定区域；获取待测定区域内所有像素点的像素坐标，对像素坐标进行主成分分析获得待测定区域对应的主成分方向；在垂直于主成分方向上按照固定间隔获取待测定区域内的像素点数量，获取待测定区域内角点数量，根据所述像素点数量和角点数量得到待测定区域的不平整度；基于待测定区域内像素点的灰度差异获得内部结构显著度；将主成分方向对应的角度记为特征角度，对于一个待测定区域，获取该待测定区域分别与其相邻的两个待测定区域之间的距离和灰度差异以及特征角度之差，根据所述距离和灰度差异以及特征角度之差得到相邻结构显著度；根据内部结构显著度与相邻结构显著度以及不平整度的乘积得到瑕疵显著度，获取显著度阈值，根据所述显著度阈值和瑕疵显著度判断瓦楞纸板的表面灰度图像中出现瑕疵的区域。2.根据权利要求1所述的一种基于图像视觉的瓦楞纸板质量检测方法，其特征在于，所述基于边缘图像进行分析确定多个连通域，记为待测定区域，具体为：边缘图像中包含像素点数量最多的闭合边缘为瓦楞纸板区域，将瓦楞纸板区域内各闭合边缘构成的连通域记为待测定区域。3.根据权利要求1所述的一种基于图像视觉的瓦楞纸板质量检测方法，其特征在于，所述待测定区域的不平整度的获取方法具体为：在待测定区域对应的主成分方向的直线上任意选取一个像素点，过该像素点作平行于宽度方向的直线记为基准线；在待测定区域对应的主成分方向的直线上从该像素点开始按照固定间隔获取多个像素点，并获取多个像素点的基准线；各基准线与待测定区域的边缘均有两个交点，获取两个交点之间的线段上的像素点数量，计算所有线段上像素点数量的均值；根据像素点数量与所述均值的差异以及角点数量得到不平整度，用公式表示为：其中，表示待测定区域的不平整度，表示待测定区域对应的主成分方向的直线上第i个像素点对应的线段上像素点数量，表示所有线段上像素点数量的均值，表示获取的待测定区域对应的主成分方向的直线上像素点的总数量，表示待测定区域内的角点数量。4.根据权利要求1所述的一种基于图像视觉的瓦楞纸板质量检测方法，其特征在于，所述内部结...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东，张晓涵，姜海强，
申请(专利权)人：淄博永丰环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：