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专利号: 2022111443703
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于计算机视觉的小口径容器内壁缺陷检测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,采集不规则产品内壁曲面的图像;

S2,矫正单张图像的畸变,然后将多张图像拼接;

S3,对拼接后的图像进行缺陷检测和识别。

2.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的小口径容器内壁缺陷检测方法,其特征在于,所述矫正单张图像的畸变包括:(1)对拍摄的标准图像使用阈值分割出网格边缘,并采用形态学对图像进行开运算,提取标准图像的边框;

(2)以最中间一列矩形格的像素值k为基准,依次向两边计算每一列矩形格的像素值分别为中心向左的每一列宽度的像素值v1,v2,v3,v4,v5....vx和中心向右的每一列宽度的像素值w1,w2,w3,w4,w5....wy;

(3)计算相邻列的矩形格与最中间一列矩形格宽度的像素比值得到中间向左的横向畸变比例为a1,a2,a3,a4,a5....ax,中间向右的横向畸变比例为b1,b2,b3,b4,b5....by;

(4)以中心一列为基准,依次将中间向左的每一列的像素横向乘以a1,a2,a3,a4,a5....ax倍,中间向右的每一列的像素横向乘以b1,b2,b3,b4,b5....by倍。

3.根据权利要求2所述的一种基于计算机视觉的小口径容器内壁缺陷检测方法,其特征在于,所述标准图像由若干等大小的矩形构成。

4.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的小口径容器内壁缺陷检测方法,其特征在于,图像拼接包括以下步骤:将相邻两张图像分为w×w个网格,使用方差比值计算两个图像的拼接候选区域,然后使用SURF算法对两个图像的候选区域进行拼接。

5.根据权利要求4所述的一种基于计算机视觉的小口径容器内壁缺陷检测方法,其特征在于,所述使用方差比值计算两个图像的拼接候选区域包括:S10,将两个图像都划分为w×w个网格,每个网格内部有 个像素,之后计算每一个网格里面每一列像素的方差分别为S20,将每一个网格里面的最中间一列像素的方差作为标准,计算其余列像素的方差与最中间一列像素方差的比值S30,计算每个网格内 个像素的灰度值众数,统计当前网格内与灰度值众数相等的像素值的个数;

S40,设定阈值,若灰度值众数相等的像素个数大于阈值,则认定该网格为无效区域,不进行计算匹配;

S50,将两个图像的w×w个网格的方差比值作为特征向量,然后用欧氏距离计算相似度,计算出第一个图像w×w个区域分别与第二个图像的最相似的区域的相似度s和对应的第二个图像相似区域的行列数phl,分别保存到两个w×w的矩阵;

S60,将上述矩阵按照欧氏距离的值,找出欧氏距离最小的多个连续的网格,从而划分出一个最大可能区域作为后续匹配的候选区域。

6.根据权利要求4所述的一种基于计算机视觉的小口径容器内壁缺陷检测方法,其特征在于,使用SURF算法对两个图像的候选区域进行拼接包括:根据候选区域,使用SURF算法提取到矫正图像的特征向量,然后使用黑塞矩阵求出特征,再通过滤波器构建相应的尺度空间,在当前尺度和相邻两层定位精确的特征点,统计特征点圆形邻域内的harr小波特征。

7.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的小口径容器内壁缺陷检测方法,其特征在于,采用改进的SSD网络作为特征提取网络对处理后的图像进行缺陷识别,包括以下步骤:S100,将图像输入到剪枝的efficientnet b3网络,经过3x3的卷积和5个超参数不同的MBconv Block得到特征图一;再通过三个MBconv Block得到特征图二;

S200,将特征图一和特征图二分别通过三个1x1的卷积进行升维,得到特征图Conv4_3和特征图Conv7;

S300,将特征图Conv7进行L2归一化,再使用一个大小为1x1的卷积核降低特征图通道数,再接一个残差模块和坐标注意力,之后使用一个大小为3x3,步长为2,padding为1的卷积核,输出特征图Conv8_2;

Conv8_2使用一个大小为1x1的卷积核将特征图通道数降低,后面接一个残差模块和坐标注意力,使用一个大小为3x3,步长为2,padding为1的卷积核,输出特征图Conv9_2;

Conv9_2使用一个大小为1x1的卷积核将特征图通道数降低,后面接一个残差模块和坐标注意力,使用一个大小为3x3的卷积核,输出特征图Conv10_2;

Conv10_2使用一个大小为1x1的卷积核将特征图通道数降低,后面接一个残差模块和坐标注意力,使用一个大小为3x3的卷积核,输出特征图Conv11_2;

S400,在conv4_3,Conv_7,Conv8_2,Conv9_2,Conv10_2,Conv11_2六个特征图上生成若干先验框,并使用极大值抑制的方法去除多余的先验框;

S500,计算目标的损失函数;

S600,将损失函数作为参数,使用梯度下降法训练改进的SSD模型;

S700,使用完成训练改进的SSD模型进行缺陷检测,将有缺陷的照片传到前端进行展示。