基于柔性模板配准的印刷缺陷检测方法技术

一种基于柔性模板配准的印刷缺陷检测方法，所述方法采用刚性配准进行初始定位，并将刚性初始配准后的训练样本与标准图像的全体像素的总体相似性测度和坐标差异程度作为优化目标，求得训练样本到标准图像的柔性配准图像，然后通过学习柔性配准后的训练样本集，获得高值模板图像和低值模板图像，最后分别判断待检图像中的每一个像素的灰度和/或颜色是否超出高低值模板范围，从而获得缺陷图像。本发明专利技术在保证图像检测精度的同时保持了对形变等不稳定因素的容忍能力，不仅降低了机器视觉检测的误报概率，而且降低了漏废风险，对提高检测精度具有极大的帮助。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种误报概率低、漏废风险小的印刷缺陷检测方法，属于印刷

技术介绍
现有的印刷缺陷检测系统主要采用刚性模板配准技术。这类传统的方法通过对当前待检图像进行多级图像搜索定位，选取特定图像块作为搜索定位模板图像，经过平移实现搜索定位，从而确定缺陷位置。这类方法的优点是数据处理计算简单，检测速度快，在图像稳定的情况下，具有较好的检测灵敏度。然而，印刷品在制造和检测过程中的潜在不稳定因素难以避免，这些因素均会导致图像的自由几何形变。不稳定因素主要来源于三个方面I)多印次之间的相对位移；2)产品介质在生产和传输过程中的飘动；3)印刷品本身和成像镜头畸变矫正的固有误差。而在绝大多数情况下，印刷品的这些不一致是在产品质量的允许范围内的，即不构成缺陷。但由于传统模板配准技术采用的是刚性配准模式，对图像的几何不一致性容忍度较弱，因此必然在检测过程中产生大量误报，其后果是造成产品和人力资源的巨大浪费，并最终导致生产效率低下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术之弊端、提供一种，以提高检测精度，在降低漏废风险的同时减小误报概率。本专利技术所述问题是以下述技术方案实现的 一种，所述方法采用刚性配准进行初始定位，并将刚性初始配准后的训练样本与标准图像的全体像素的总体相似性测度和坐标差异程度作为优化目标，求得训练样本到标准图像的柔性配准图像，然后通过学习柔性配准后的训练样本集，获得高值模板图像和低值模板图像；所述高值模板图像和低值模板图像按如下原则确定 统计多幅合格产品图像，取相同位置亮度最高的像素点，由这些像素点组成的图像为高值模板图像； 统计多幅合格产品图像，取相同位置亮度最低的像素点，由这些像素点组成的图像为低值模板图像； 最后分别判断待检图像中的每一个像素的灰度和/或颜色是否超出高值模板和低值模板范围，超出范围的即为缺陷图像。上述，印刷缺陷的具体检测步骤如下a.筛选一张光照、墨色正常，印面平整，无折角、褶皱和套印缺陷的产品作为标准图像； b.采用刚性配准技术实现图像的初始定位，即在形变图像上搜索与标准图像相似性最大的位置；C.训练样本到标准图像的柔性配准 对于完成刚性初始配准后的训练样本的任意一个像素，在标准图像的相同坐标附近找到一个对应的像素与之组成像素对，记录每个像素对之间的坐标差异，将全体像素对的总体相似性测度和坐标差异程度； 所述两个对象的相似性测度是指它们在欧氏空间中的互相邻近的程度，相似性测度按欧式距离、相关系数或信息熵方式计算； 所述坐标差异程度为像素对之间在二维空间坐标系中以像素为单位的距离的总和； 作为优化目标，求解这个最优化问题，获得训练样本到标准图像的柔性配准图像； d.学习柔性配准后的训练样本集，获得高低值模板 收集一系列正常印刷品图像作为训练样本集，选取其中一张作为标准图像，将其他所有样本以此为基准进行形变归一化，然后在所有像素上分别统计样本集中的灰度和颜色的动态范围，获得高值模板图像和低值模板图像； e.高低值模板到待检图像的柔性配准 对于一张待检的图像，以这张图像作为基准，将高低值模板图像进行柔性配准； f.对待检图像中的每一个像素，分别判断其灰度和/或颜色是否位于由变形后的高低值模板图像所定义的容限范围以内，若超出该容限，则将该像素判断为缺陷。上述，训练样本到标准图像的柔性配准所采用的优化目标函数为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于柔性模板配准的印刷缺陷检测方法，其特征是，所述方法采用刚性配准进行初始定位，并将刚性初始配准后的训练样本与标准图像的全体像素的总体相似性测度和坐标差异程度作为优化目标，求得训练样本到标准图像的柔性配准图像，然后通过学习柔性配准后的训练样本集，获得高值模板图像和低值模板图像；所述高值模板图像和低值模板图像按如下原则确定:统计多幅合格产品图像，取相同位置亮度最高的像素点，由这些像素点组成的图像为高值模板图像；统计多幅合格产品图像，取相同位置亮度最低的像素点，由这些像素点组成的图像为低值模板图像；最后分别判断待检图像中的每一个像素的灰度和/或颜色是否超出高值模板和低值模板范围，超出范围的即为缺陷图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性模板配准的印刷缺陷检测方法，其特征是，所述方法采用刚性配准进行初始定位，并将刚性初始配准后的训练样本与标准图像的全体像素的总体相似性测度和坐标差异程度作为优化目标，求得训练样本到标准图像的柔性配准图像，然后通过学习柔性配准后的训练样本集，获得高值模板图像和低值模板图像；所述高值模板图像和低值模板图像按如下原则确定统计多幅合格产品图像，取相同位置亮度最高的像素点，由这些像素点组成的图像为高值模板图像；统计多幅合格产品图像，取相同位置亮度最低的像素点，由这些像素点组成的图像为低值模板图像；最后分别判断待检图像中的每一个像素的灰度和/或颜色是否超出高值模板和低值模板范围，超出范围的即为缺陷图像。2.根据权利要求1所述的一种基于柔性模板配准的印刷缺陷检测方法，其特征是，印刷缺陷的具体检测步骤如下a.筛选一张光照、墨色正常，印面(比如纸币的票面)平整，无折角、褶皱和套印缺陷的产品作为标准图像；b.采用刚性配准技术实现图像的初始定位， 即在形变图像上搜索与标准图像相似性最大的位置，此处所谓形变图像是指因产品介质飘动因素造成的几何形状发生扭曲的图像；c.训练样本到标准图像的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李汉忠，孟文喜，曲少华，孙晓刚，魏君，张鹏冀，贾可，张亮，张健，文心澈，王曦，范福宇，曹保华，
申请(专利权)人：石家庄印钞有限公司，中国印钞造币总公司，
类型：发明
国别省市：