一种塑料颗粒质量检测方法技术

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种塑料颗粒质量检测方法。方法包括：根据待检测塑料颗粒的二值图像中像素点的灰度值和各像素点的预设邻域内像素点的灰度值，确定各像素点对应的跳变特征码，进而筛选候选粘连像素点；根据各候选粘连像素点和其预设邻域内像素点的灰度值，得到灰度阴影系数；基于灰度阴影系数和各候选粘连像素点对应的多边形的面积确定各候选粘连像素点的粘连系数；基于各候选粘连像素点对应的窗口内候选粘连像素点的粘连系数筛选粘连像素点，获得待检测塑料颗粒的灰度图像中的塑料颗粒区域；进而判断待检测塑料颗粒的质量是否合格。本发明专利技术提高了塑料颗粒质量的检测精度。质量的检测精度。质量的检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种塑料颗粒质量检测方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种塑料颗粒质量检测方法。

技术介绍

[0002]塑料具有质轻、价廉、强度高和容易加工等优良性能，在生产和生活中得到了广泛的应用，在塑料颗粒生产过程中，加工机械设备老化或相关技术人员操作不当都会导致螺旋杆与切刀转速不均匀，使塑料聚合物材料受热不均匀，导致最终切割成型的塑料颗粒之间存在粘连重叠的现象，因此需要对塑料颗粒进行质量检测。
[0003]传统光电检测方法利用光学仪器对塑料颗粒进行检测计数时无法克服塑料颗粒之间粘连重叠的问题，由于同一个生产批次中生产加工获得的塑料颗粒之间的颜色、表面粗糙差异性较小，因此通过图像处理算法进行分割时难以准确的获取不同塑料颗粒的轮廓。传统基于凹点检测的粘连点分割方法对图像的边缘轮廓进行计算分析，该方法受限于边缘轮廓提取效果，轮廓线中部分像素点在粘连塑料颗粒划分中容易出现过分割或欠分割等分割效果不准确的缺点，进而导致塑料颗粒的质量检测精度较低。

技术实现思路

[0004]为了解决现有方法在对塑料颗粒进行质量检测时存在的检测精度较低的问题，本专利技术的目的在于提供一种塑料颗粒质量检测方法，所采用的技术方案具体如下：本专利技术提供了一种塑料颗粒质量检测方法，该方法包括以下步骤：获取待检测塑料颗粒的灰度图像；基于所述灰度图像中像素点的灰度值对所述灰度图像进行划分，得到待检测塑料颗粒的二值图像；根据所述二值图像中各像素点的预设邻域内像素点灰度值的相似分布特征，确定各像素点对应的跳变特征码；基于所述跳变特征码从所述二值图像中筛选候选粘连像素点；在所述灰度图像中，根据各候选粘连像素点的灰度值和各候选粘连像素点的预设邻域内像素点的灰度值，得到各候选粘连像素点的灰度阴影系数；根据所述二值图像中的边缘线和各候选粘连像素点的位置获得各候选粘连像素点对应的多边形；基于所述灰度阴影系数和对应的多边形的面积确定各候选粘连像素点的粘连系数；以各候选粘连像素点为中心，构建各候选粘连像素点对应的窗口，基于各候选粘连像素点对应的窗口内其他候选粘连像素点的粘连系数筛选粘连像素点，基于所述粘连像素点和所述二值图像中的边缘线确定待检测塑料颗粒的灰度图像中的塑料颗粒区域；根据待检测塑料颗粒的灰度图像中各塑料颗粒区域内像素点的数量、待检测塑料颗粒的灰度图像中各塑料颗粒区域中像素点的灰度值和标准塑料颗粒灰度图像，判断待检测塑料颗粒的质量是否合格。
[0005]优选的，所述根据所述二值图像中各像素点的预设邻域内像素点灰度值的相似分布特征，确定各像素点对应的跳变特征码，包括：
对于所述二值图像中的第i个像素点：分别判断第i个像素点的预设邻域内各像素点的灰度值与第i个像素点的灰度值是否相同，若相同，则令对应邻域像素点的候选特征码为0；若不相同，则令对应邻域像素点的候选特征码为1；基于第i个像素点的预设邻域内各像素点的候选特征码构建第i个像素点对应的候选特征码序列；计算第i个像素点对应的候选特征码序列中每两个相邻元素之间的差值，所述差值为前一个元素减后一个元素得到的差值；将所述差值组合到一起作为第i个像素点对应的跳变特征码。
[0006]优选的，基于所述跳变特征码从所述二值图像中筛选候选粘连像素点，包括：若跳变特征码中同时存在
‑
1和1，则判定对应像素点为候选粘连像素点。
[0007]优选的，所述根据各候选粘连像素点的灰度值和各候选粘连像素点的预设邻域内像素点的灰度值，得到各候选粘连像素点的灰度阴影系数，包括：分别计算各候选粘连像素点的预设邻域内各像素点的灰度值与预设灰度值之间的比值，作为各候选粘连像素点的预设邻域内各像素点对应的第一比值；计算各候选粘连像素点的预设邻域内所有像素点对应的第一比值的和值，将所述和值记为各候选粘连像素点的灰度阴影系数。
[0008]优选的，所述基于所述灰度阴影系数和对应的多边形的面积确定各候选粘连像素点的粘连系数，包括：计算各候选粘连像素点对应的多边形的面积与对应的灰度阴影系数的乘积，将所述乘积作为对应候选粘连像素点的粘连系数。
[0009]优选的，所述基于各候选粘连像素点对应的窗口内其他候选粘连像素点的粘连系数筛选粘连像素点，包括：令所述二值图像中除候选粘连像素点外的像素点的粘连系数为0；基于各候选粘连像素点对应的窗口内各像素点的粘连系数，采用角点检测算法筛选粘连像素点。
[0010]优选的，所述根据所述二值图像中的边缘线和各候选粘连像素点的位置获得各候选粘连像素点对应的多边形，包括：以所述二值图像中左下角顶点处的像素点为直角坐标系的坐标原点，以所述二值图像的左边缘线为直角坐标系的纵轴，以所述二值图像的下边缘线为直角坐标系的横轴构建平面直角坐标系；若第j个候选粘连像素点不位于边缘线的端点处，则分别将以第j个候选粘连像素点为划分点，将划分得到的两条边缘线记为第一边缘线和第二边缘线，分别过两条边缘线上粘连像素点预设邻域内的每个边缘像素点作水平直线和竖直直线，以同时与第一边缘线和第二边缘线相交的直线作为参考直线，作参考直线的平行线，所述平行线与第j个候选粘连像素点的距离为预设数值；将所述平行线、所述第一边缘线和所述第二边缘线围成的封闭多边形记为第j个候选粘连像素点对应的多边形。
[0011]优选的，所述根据待检测塑料颗粒的灰度图像中各塑料颗粒区域内像素点的数量、待检测塑料颗粒的灰度图像中各塑料颗粒区域中像素点的灰度值和标准塑料颗粒灰度图像，判断待检测塑料颗粒的质量是否合格，包括：
计算待检测塑料颗粒的灰度图像中各塑料颗粒区域内像素点的数量与标准塑料颗粒灰度图像中对应塑料颗粒区域内像素点的数量之间的差值绝对值；计算待检测塑料颗粒的灰度图像中各塑料颗粒区域中各像素点的灰度值与标准塑料颗粒灰度图像中对应位置的灰度值的差异；根据所述差值绝对值和所述差异，确定待检测塑料颗粒的质量指标，所述差值绝对值、所述差异均与所述质量指标呈负相关关系；当所述质量指标大于质量指标阈值时，判定待检测塑料颗粒的质量合格；当所述质量指标小于或等于质量指标阈值时，判定待检测塑料颗粒的质量不合格。
[0012]本专利技术至少具有如下有益效果：本专利技术考虑到塑料颗粒的粘连点通常出现在塑料颗粒的轮廓曲线中，但传统轮廓提取方法基于塑料颗粒的灰度值进行分析，在塑料颗粒图像采集过程中，光照不均匀等环境因素的影响可能会导致同一个塑料颗粒表面出现灰度不均匀的现象，使用传统轮廓提取方法时，容易产生伪边缘数据点，这种伪边缘数据点会对后续塑料颗粒质量的检测产生较大影响，增加后续的计算成本，并在一定程度上降低最终检测结果的精确程度，因此本专利技术首先根据待检测塑料颗粒的二值图像中像素点和其周围像素点的灰度值，确定了待检测塑料颗粒的二值图像中每个像素点对应的跳变特征码，实现对粘连像素点进行了初步筛选，获得了候选粘连像素点；由于初步筛选结果中可能存在部分候选粘连像素点为不同塑料颗粒的边界拐点处的像素点，为了保证塑料颗粒区域划分结果的准确度，本专利技术将再次进行筛选，当某个候选粘连像素点为不同塑料颗粒的边界拐点时，其预设邻域内背景像素点个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种塑料颗粒质量检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取待检测塑料颗粒的灰度图像；基于所述灰度图像中像素点的灰度值对所述灰度图像进行划分，得到待检测塑料颗粒的二值图像；根据所述二值图像中各像素点的预设邻域内像素点灰度值的相似分布特征，确定各像素点对应的跳变特征码；基于所述跳变特征码从所述二值图像中筛选候选粘连像素点；在所述灰度图像中，根据各候选粘连像素点的灰度值和各候选粘连像素点的预设邻域内像素点的灰度值，得到各候选粘连像素点的灰度阴影系数；根据所述二值图像中的边缘线和各候选粘连像素点的位置获得各候选粘连像素点对应的多边形；基于所述灰度阴影系数和对应的多边形的面积确定各候选粘连像素点的粘连系数；以各候选粘连像素点为中心，构建各候选粘连像素点对应的窗口，基于各候选粘连像素点对应的窗口内其他候选粘连像素点的粘连系数筛选粘连像素点，基于所述粘连像素点和所述二值图像中的边缘线确定待检测塑料颗粒的灰度图像中的塑料颗粒区域；根据待检测塑料颗粒的灰度图像中各塑料颗粒区域内像素点的数量、待检测塑料颗粒的灰度图像中各塑料颗粒区域中像素点的灰度值和标准塑料颗粒灰度图像，判断待检测塑料颗粒的质量是否合格。2.根据权利要求1所述的一种塑料颗粒质量检测方法，其特征在于，所述根据所述二值图像中各像素点的预设邻域内像素点灰度值的相似分布特征，确定各像素点对应的跳变特征码，包括：对于所述二值图像中的第i个像素点：分别判断第i个像素点的预设邻域内各像素点的灰度值与第i个像素点的灰度值是否相同，若相同，则令对应邻域像素点的候选特征码为0；若不相同，则令对应邻域像素点的候选特征码为1；基于第i个像素点的预设邻域内各像素点的候选特征码构建第i个像素点对应的候选特征码序列；计算第i个像素点对应的候选特征码序列中每两个相邻元素之间的差值，所述差值为前一个元素减后一个元素得到的差值；将所述差值组合到一起作为第i个像素点对应的跳变特征码。3.根据权利要求2所述的一种塑料颗粒质量检测方法，其特征在于，基于所述跳变特征码从所述二值图像中筛选候选粘连像素点，包括：若跳变特征码中同时存在
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1和1，则判定对应像素点为候选粘连像素点。4.根据权利要求1所述的一种塑料颗粒质量检测方法，其特征在于，所述根据各候选粘连像素点的灰度值和各候选粘连像素点的预设邻域内像素点的灰度值，得到各候选粘连像素点的灰度阴影系数，包括：分别计算各候选粘连像素点的预设邻域内各像素点的灰度值与预设灰度值之间的比值，作为各候选粘连像素点的预设邻域内各像素点对应的第一比值；计算各...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲兴业，阚仲国，张燕华，阚子瑞，
申请(专利权)人：高唐县红发塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：