本发明专利技术提供一种铝板表面缺陷在线检测图像预处理方案，该方案应用于图像处理技术领域，包括：基于插值法和定时中断法，获取稳定的铝板运行速度信号；基于运行速度信号生成第一图像；基于差分法对第一图像进行切除边界处理，得到仅包含铝板影像的第二图像；基于RGB合成技术将第二图像的明场图像和暗场图像进行合成，生成第三图像，该第三图像中包含两个视角信息；基于第三图像信息熵求出MSRCR算法的自适应权重，并基于自适应权重的MSRCR算法对第三图像进行图像特征增强处理，得到目标图像。通过该图像预处理方案处理后的图像，可去除图像背景中对缺陷的干扰，使图像前景边界清晰。晰。晰。
【技术实现步骤摘要】
一种铝板表面缺陷在线检测图像预处理方法及装置
[0001]本专利技术涉及图像处理
，特别涉及一种针对横切线铝板表面缺陷在线检测图像的预处理方法及装置。
技术介绍
[0002]随着数字图像获取技术的不断发展和普及，图像数据量呈爆炸式增长，如何高效地处理这些海量的图像数据成为了计算机视觉领域的一个重要研究方向。同时，由于不同设备、不同场景下采集到的图像质量、亮度、对比度等特征存在差异，因此需要对图像进行预处理，以消除这些差异并提升图像的质量，从而更好地支持后续的图像分析、识别、分类等任务。
[0003]在工业生产过程中，金属板带产品的表面可能会因加工设备损坏或恶劣的工业环境而受到影响，从而导致一定程度上的产品质量问题。有些表面缺陷不仅会影响后续的生产工艺，还会对最终产品的质量水平造成负面影响，并且通常展现出大面积或周期性的特征。基于机器视觉技术的外观表面缺陷检测技术可以显著提高生产操作效率，通过使用自动化的方法，该技术能够消除人工操作的变数，减少因人为因素而导致的误差，并且能够更加快速地获取产品缺陷信息，从而可以提高生产效率和产品质量。机器视觉技术的应用可以提高产品质量和生产效率，并且有助于加速智能自动化制造业的发展和升级。
[0004]铝是一种重要的结构和功能材料。在横切成品的过程中，当前工业制造中采用传统的人工目测和历史经验来进行工艺设定存在大量经济成本和时间成本，且无法检测出许多看不见的缺陷。因此迫切需要改变研究方法来提高质量和效率。在中国钢铁行业中，新一代信息技术和制造业正加速深度融合，以提升产业水平和竞争力。推进钢铁智能制造可以提高生产效率、减少资源浪费、改善产品质量，并有助于推动整个制造业的升级和发展。目前，图像预处理已经成为计算机视觉领域中的一个重要分支，然而其他场景图像的预处理无法适用于铝板表面缺陷图像的处理，处理后的图像中铝板表面缺陷成像与实际缺陷有区别，且图像背景容易对缺陷造成干扰，图像前景边界模糊不清晰。因此，迫切需要本领域技术人员提供一种适用于铝板表面缺陷图像预处理方案。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种铝板表面缺陷在线检测图像预处理方法及装置，以解决现有的图像预处理方式处理后的图像中，存在的铝板表面缺陷成像与实际缺陷有区别，且图像背景容易对缺陷造成干扰，图像前景边界模糊不清晰的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]本专利技术实施例提供了一种铝板表面缺陷在线检测图像预处理方法，其中，该方法包括：
[0008]基于插值法和定时中断法，获取稳定的铝板运行速度信号；
[0009]基于所述运行速度信号生成第一图像；
[0010]基于差分法对所述第一图像进行切除边界处理，得到第二图像，其中，所述第二图像中仅包含铝板影像；
[0011]基于RGB合成技术将所述第二图像的明场图像和暗场图像进行合成，生成第三图像，其中，所述第三图像中包含两个视角信息；
[0012]基于所述第三图像信息熵求出MSRCR算法的自适应权重，并基于所述自适应权重的MSRCR算法对所述第三图像进行图像特征增强处理，得到目标图像。其中，MSRCR算法即带色彩恢复的多尺度视网膜增强算法。
[0013]可选地，基于插值法和定时中断法，获取稳定的铝板运行速度信号的步骤，包括：
[0014]通过触发器对编码器读取的控制器的电信号进行过滤，其中，所述控制器的电信号为铝板运行时产生的速度信号；
[0015]通过与所述触发器相连接的上位机读取所述触发器返回的字节流，并对缓冲区域进行解码，将读取到的十六进制数据转化为十进制数据；
[0016]通过插值法选取实际生产中出现频率高于预设频率的运行速度的频率值，并基于所述频率值计算得到铝板运行函数；
[0017]当频率出现突变时，采用定时中断法使输出频率值平滑过渡到预设值，获取稳定的铝板运行速度信号。
[0018]可选地，基于差分法对所述第一图像进行切除边界处理，得到第二图像的步骤，包括：
[0019]将所述第一图像转化为灰度图，并沿着所述灰度图的二维数组的第0轴求出各列数组的平均灰度值；
[0020]基于差分法和各轴的平均灰度值，滤除第一图像中铝板边界外的噪声，并将滤除噪声后的图像转化为纯黑图像。
[0021]可选地，基于RGB合成技术将所述第二图像的明场图像和暗场图像进行合成，生成第三图像的步骤，包括：
[0022]将所述第二图像的明场图像作为G和B通道，将所述第二图像的暗场图像作为R通道，进行RGB通道结合生成第三图像。
[0023]可选地，基于所述第三图像信息熵求出MSRCR算法的自适应权重，并基于所述自适应权重的MSRCR算法对所述第三图像进行图像特征增强处理，得到目标图像的步骤，包括：
[0024]基于所述第三图像中包含的像素总数、和所述第三图像对应的特征二值组的概率，确定所述第三图像对应的特征二值组的比例；
[0025]基于所述特征二值组的比例，计算离散图像的二维熵；
[0026]基于所述二维熵计算MSRCR算法的自适应权重；
[0027]基于所述自适应权重的MSRCR算法对所述第三图像进行图像特征增强处理，得到目标图像。
[0028]可选地，基于所述自适应权重的MSRCR算法对所述第三图像进行图像特征增强处理，得到目标图像的步骤，包括：
[0029]对所述第三图像进行模糊处理，得到模糊后的图像；
[0030]计算出模糊后的图像的照射分量；
[0031]依据所述照射分量计算模糊的图像的携带物体的反射分量的对数；
[0032]计算所述携带物体的反射分量的对数中各通道数据的均值和均方差；
[0033]依据各通道数据的均值、均方差以及所述MSRCR算法的自适应权重，计算各通道数据的最大值和最小值；
[0034]依据各通道数据的最大值、最小值对所述携带物体的反射分量的对数中的每个数值进行线性映射，得到目标图像。
[0035]本申请实施例还提供了一种铝板表面缺陷在线检测图像预处理装置，其中，该方法包括：
[0036]获取模块，用于基于插值法和定时中断法，获取稳定的铝板运行速度信号；
[0037]第一生成模块，用于基于所述运行速度信号生成第一图像；
[0038]边界处理模块，用于基于差分法对所述第一图像进行切除边界处理，得到第二图像，其中，所述第二图像中仅包含铝板影像；
[0039]合成模块，用于基于RGB合成技术将所述第二图像的明场图像和暗场图像进行合成，生成第三图像，其中，所述第三图像中包含两个视角信息；
[0040]处理模块，用于基于所述第三图像信息熵求出MSRCR算法的自适应权重，并基于所述自适应权重的MSRCR算法对所述第三图像进行图像特征增强处理，得到目标图像。
[0041]可选地，所述获取模块包括：
[0042]过滤子模块，用于通过触发器对编码器读取的控制器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铝板表面缺陷在线检测图像预处理方法，其特征在于，包括：基于插值法和定时中断法，获取稳定的铝板运行速度信号；基于所述运行速度信号生成第一图像；基于差分法对所述第一图像进行切除边界处理，得到第二图像，其中，所述第二图像中仅包含铝板影像；基于RGB合成技术将所述第二图像的明场图像和暗场图像进行合成，生成第三图像，其中，所述第三图像中包含两个视角信息；基于所述第三图像信息熵求出MSRCR算法的自适应权重，并基于所述自适应权重的MSRCR算法对所述第三图像进行图像特征增强处理，得到目标图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于插值法和定时中断法，获取稳定的铝板运行速度信号的步骤，包括：通过触发器对编码器读取的控制器的电信号进行过滤，其中，所述控制器的电信号为铝板运行时产生的速度信号；通过与所述触发器相连接的上位机读取所述触发器返回的字节流，并对缓冲区域进行解码，将读取到的十六进制数据转化为十进制数据；通过插值法选取实际生产中出现频率高于预设频率的运行速度的频率值，并基于所述频率值计算得到铝板运行函数；当频率出现突变时，采用定时中断法使输出频率值平滑过渡到预设值，获取稳定的铝板运行速度信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于差分法对所述第一图像进行切除边界处理，得到第二图像的步骤，包括：将所述第一图像转化为灰度图，并沿着所述灰度图的二维数组的第0轴求出各列数组的平均灰度值；基于差分法和各轴的平均灰度值，滤除第一图像中铝板边界外的噪声，并将滤除噪声后的图像转化为纯黑图像。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于RGB合成技术将所述第二图像的明场图像和暗场图像进行合成，生成第三图像的步骤，包括：将所述第二图像的明场图像作为G和B通道，将所述第二图像的暗场图像作为R通道，进行RGB通道结合生成第三图像。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第三图像信息熵求出MSRCR算法的自适应权重，并基于所述自适应权重的MSRCR算法对所述第三图像进行图像特征增强处理，得到目标图像的步骤，包括：基于所述第三图像中包含的像素总数、和所述第三图像对应的特征二值组的概率，确定所述第三图像对应的特征二值组的比例；基于所述特征二值组的比例，计算离散图像的二维熵；基于所述二维熵计算MSRCR算法的自适应权重；基于所述自适应权重的MSRCR算法对所述第三图像进行图像特征增强处理，得到目标图像。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏，孙睿阳，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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