1.一种易拉罐制造缺陷在线视觉检测方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:A.建立易拉罐缺陷在线视觉检测模型,采用漫反射无影光源照射易拉罐,减少表面反射形成的识别误差;
B.采用图像预处理技术对视频监控图像进行变换和增强操作,消除图像噪声,构造更清晰的图像;
(1)采用变换域和空间域相互结合的方法自适应去除视频图像噪声,来处理视频监测系统中的图像信息;
①利用基于块和滤波的噪声参数估计,自适应处理视频图像中的估计混合高斯噪声参数;
②利用噪声参数对图像进行去噪处理,对一幅图像进行多次不同的去噪处理后,进行简单的数据融合,最终得到质量更好的图像;
(2)构造数字视频图像的离散信号,通过小波变换对其进行分解和重构,提高图像的对比度并突出图像的细节信息;
①采用小波变换将图像分解为频分不同的图像,利用小波图像增强算法对低频分的图像进行增强,将其与高频分组合,最后利用小波变换获得增强后的图像;
②由拐点函数和伽玛校正函数结合后的变换函数为其中,s为函数的变换参数,n为图像频分临界值,ω1,ω2,ω3,ω4均为增强系数;
C.采用图像尺度空间分析图像,构造不同尺度的数据光点完成图像聚类,并保证聚类的有效性,达到突出图像重要结构的目的;
(1)根据图像尺度空间分析经过预处理的图像,随着数据光点的尺度变化,划分图像结构;
①将视频图像以一组数据点集表示,Data={d1,d2,...,dM}∈Rl,其中,M表示数据点个数,d表示图像数据点,Rl表示空间点集;以狄拉克广义函数δ(d-di)表示图像光点,那么数据点集在空间形成的图像可表示为
②根据图像尺度空间,分析不同尺度的图像模板与高斯函数的卷积,其中,高斯函数为表示高斯曲线的峰值,c表示尺度参数,卷积关系式可表示为
③尺度变化时,每个光点都有一定的尺度范围,当光点尺度小于最小范围时,该点被分解为多个小光点,反之,则光点与其他光点融合;
④通过尺度变化,进行聚类的具体步骤,如下:a)初始化光点尺度,当尺度足够小时,每个数据点便是一个中心,从而产生一个类;
b)聚类进行到第i步时,使ci+1=(u+1)ci,U是根据weber定律通过心理物理学选取,当尺度为ci时,设光点中心为center(ci);
c)若尺度为ci的光点中心落在尺度为ci+1的光点范围内,则光点C(center(ci))的类被划分到光点C(center′(ci+1))的类中;
d)若有两个或更多光点在尺度为ci时的光点中心,落入同一光点内,则当光点尺度增加至ci+1时,这些光点融入到同一类中,循环该过程,直至所有数据都融入同一类中,结束聚类;
(2)以人类感知结构的方式进行数据划分,并分析数据的聚类是否有效;
①基于生物物理学中的weber定律与聚类算法结合,判定尺度变化的范围,并对图像进行分类;
②采用聚类分析图像数据是否有类可聚,当数据均匀随机分布时,聚类所包含的个数呈严格单调下降变化,即变化函数斜率为常数K;
③若图像类的划分区间为(c1,c2),则该类的有效性度量t=lnc2-lnc1,根据t的大小判断该类是否稳定;
D.识别图像信息,在线检测易拉罐质量,使用双层传送装置剔除不合格产品,完成易拉罐缺陷在线检测。
2.如权利要求1所述的易拉罐制造缺陷在线视觉检测方法,其特征在于:所述步骤A的具体实现方式为:
(1)设有易拉罐缺陷在线视觉检测的自动化生产线上,为防止金属罐反光使摄像机和传感器产生误差,采用一种漫反射的圆形无影光源,使其全方位均匀地照射待检测易拉罐;
(2)传送装置上设有摄像机、光源以及待检测易拉罐,当易拉罐进入光照区域内,罐壁及罐盖表面高速成像,将采集到的图像传送至检测计算机,检测系统对其进行处理和检测。
3.如权利要求2所述的易拉罐制造缺陷在线视觉检测方法,其特征在于:所述步骤D的具体实现方式为:
(1)利用上述步骤对在线视觉检测系统中的图像进行预处理和聚类分析,识别出图像中不符合生产质量标准的易拉罐;
①在不同尺度下对图像进行分类,根据图像的细节信息,明显指出视频中表面有缺陷的易拉罐;
②若该易拉罐不符合生产标准,则系统发出剔除信号,该罐将不能通过检测;
(2)对于检测不合格的易拉罐,采用双层传送装置将其通过另一条传送带输出;
①传送装置的上层是一条带有开关的传送带,每个易拉罐都被放置在特定的位置,若该产品不合格,则触发底部传送带开关,易拉罐自动下落到下方传送带上输出;
②剔除不合格产品后,其余产品正常输出,完成易拉罐的检测传送任务。