一种图像缺陷的检测方法、图像检测装置与流程



1.本发明涉及印刷件以及冲压件的质量检测技术领域,尤其涉及一种图像缺陷的检测方法、图像检测装置。


背景技术:



2.印刷是将文字、图画、照片、防伪等原稿经制版、施墨、加压等工序,使油墨转移到纸张、纺织品、塑料品、皮革、pvc、pc等材料表面上,批量复制原稿内容的技术。
3.进一步地,冲压件是通过模具冲压制成,在冲压过程中,如果模具损坏,机械结构变化会对冲压出来的产品造成损伤,从而产生不良品,具体地,如冲压时产生的缺角,多角,漏冲等不良品。
4.因此,在大批量的印刷件或冲压件的生成过程中,一旦某一步骤出现故障,例如印刷出错,或冲压时产生缺角,多角,漏冲等,都可能会造成一整批印刷材料的报废,若故障未能及时处理,可能导致印刷品的半成品卡置于印刷设备中,进而不得不停机检修,大大影响生产进度。
5.目前传统印刷件的质量检测方法主要通过成熟的印刷技术人员通过肉眼观察,根据主观评价对印刷品进行监测。这使得印刷件的检测过程较为繁琐,缺少标准化的操作流程,且易受到检测者主观因素的干扰,造成检测结果精度较低、检测质量评价不具有稳定性,且检测效率低的技术问题,因此市面上急需一种“检测过程更为标准、便捷,检测质量更为稳定,检测精度和效率更高”的印刷件的图像缺陷检测算法及图像检测装置。


技术实现要素:



6.为了解决上述“传统印刷件的检测过程较为繁琐,缺少标准化的操作流程,且易受到检测者主观因素的干扰,造成检测结果精度较低、检测质量评价不具有稳定性,且检测效率低”的技术问题,本发明提供一种“检测过程更为标准、便捷,检测质量更为稳定,检测精度和效率更高”的印刷件的图像缺陷检测算法及图像检测装置。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
8.本发明提供一种图像缺陷的检测方法,包括:
9.设定被检印刷件的标准模板,并上传至检测系统;
10.设定检测参数以及检测参数阈值;
11.获取被检印刷件的数字图像,并上传至检测系统;
12.检测系统识别数字图像,抓取数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第一待检测部分;
13.检测系统将第一待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第一待匹配部分;
14.检测系统根据检测参数以及检测参数阀值,将第一待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第一差异部分,并形成第一检测
结果;
15.输出第一检测结果。
16.作为本发明的改进,所述设定检测参数以及检测参数阈值的步骤包括:
17.设定将标准模板的检测参数腐蚀膨胀的腐蚀膨胀值;
18.设定偏差值;
19.将检测参数、腐蚀膨胀值以及偏差值相加,得到所述检测参数阀值。
20.作为本发明的改进,所述输出检测结果之后的步骤为:
21.检测系统再次识别所述数字图像,抓取所述数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第二待检测部分;
22.检测系统将所述第二待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第二待匹配部分;
23.检测系统根据检测参数以及检测参数阀值,将第二待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第二差异部分,并形成第二检测结果。
24.作为本发明的改进,所述设定被检印刷件的“标准模板”,并上传至检测系统的步骤,包括:
25.人工观察选定一正确无误的印刷件;
26.通过工业相机获取上述选定印刷件的“数字图像”;
27.将获取的“数字图像”上传至检测系统作为“标准模板”。
28.作为本发明的改进,所述检测参数包括:
29.最小面积,用于控制检测或控制比对“被检测单元”的最小像素面积;
30.最大面积,用于控制检测或控制比对“被检测单元”的最大像素面积;
31.类圆度,用于控制检测或控制比对“被检测单元”的形状与“正圆形”形状的相似度;
32.颜深浅范围,用于控制检测或控制比对“被检测单元”的灰度值范围。
33.作为本发明的改进,所述获取被检印刷件的“数字图像”,并上传至检测系统的步骤,包括:
34.通过工业相机获取被检印刷件的“数字图像”;
35.将上述“数字图像”上传至检测系统,用于与“标准模板”进行比对。
36.作为本发明的改进,所述检测系统根据检测参数以及检测参数阀值,将第一待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第一差异部分,并形成第一检测结果的步骤,包括:
37.计算“标准模板”的图形边缘,以获取“标准模板”的图形轮廓;
38.计算被检印刷件“数字图像”的图形边缘,以获取被检印刷件“数字图像”的图形轮廓;
39.根据设定的检测参数,以“标准模板”的图形轮廓匹配“被检印刷件”的图形轮廓;
40.当“被检印刷件”的图形轮廓与标准模板”的图形轮廓出现差异,并且差异大于等于设置的检测参数阀值时,计算出差异部分的“像素数量,长度,宽度,类圆度,在图像中的x轴与y轴的坐标位置”以形成检测结果。
41.作为本发明的改进,所述输出检测结果的步骤,包括:
42.将符合检测标准的“被检测单元”以绿标记,输出于显示屏上;
43.将不符合检测标准的“被检测单元”以红标记,输出于显示屏上。
44.本发明还提供一种图像检测装置,包括图像获取模块、图像抓取模块、图像缩放模块、检测模块以及显示模块,所述图像获取模块连接于检测模块,用于获取印刷件的“数字图像”,以传输至检测模块;所述图像抓取模块连接于所述检测模块,用以识别数字图像,抓取数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第一待检测部分;所述图像缩放模块连接于所述检测模块,用以将第一待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第一待匹配部分;所述检测模块连接于输出模块,用以根据检测参数以及检测参数阀值,将第一待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第一差异部分,并形成第一检测结果,将第一检测结果传输至所述显示模块;所述显示模块用于显示所述第一检测结果,以实现人机交互功能。
45.作为本发明的改进,还包括重复执行模块,所述图像抓取模块、所述图像缩放模块、所述检测模块均与所述重复执行模块连接,用以再次识别所述数字图像,抓取所述数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第二待检测部分;所述图像缩放模块将所述第二待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第二待匹配部分;所述检测模块根据检测参数以及检测参数阀值,将第二待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第二差异部分,并形成第二检测结果;所述图像获取模块包括扫描单元以及转换单元,所述扫描单元用于获取印刷件的“图像信息”,所述转换单元用于将所述扫描单元获取的“图像信息”转化为“数字图像”,所述检测模块包括运算单元以及匹配单元,所述运算单元用于计算图形边缘,以获取图形的轮廓,所述匹配单元用于将“被检印刷件的图形轮廓”与“标准模板的图形轮廓”匹配,以出差异部分。
46.本发明的有益效果是:本发明提供一种图像缺陷的检测方法,包括:设定被检印刷件的标准模板,并上传至检测系统;设定检测参数以及检测参数阈值;获取被检印刷件的数字图像,并上传至检测系统;检测系统识别数字图像,抓取数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第一待检测部分;检测系统将第一待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第一待匹配部分;检测系统根据检测参数以及检测参数阀值,将第一待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第一差异部分,并形成第一检测结果;输出第一检测结果。根据上述方法,检测者可预先设定好一个用于与后续“待检品”比对的“标准模板”,该“标准模板”将以“数字图像”的形式上传于检测系统,再设定相应的检测参数以及检测参数阀值,以控制检测内容、检测范围以及检测精度等等,检测时,将“被检品”如印刷件或冲压件的“数字图像”上传至检测系统,检测系统会抓取数字图像中与标准模板相匹配的边缘,得到第一待检测部分,检测系统将第一待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第一待匹配部分,在工业应用中,可有效解决因被检图像的某一块区域的边缘大一点或小一点导致对某一块区域的漏分析或者是多分析的情况,通过缩放使抓取的第一待检测部分与标准模板的尺寸相匹配,以提高检测准确度。进一步地,所述设定检测参数以及检测参数阈值的步骤包括:设定将标准模板的检测参数腐蚀膨胀的腐蚀膨胀值;设定偏差值;将检测参数、腐蚀膨胀值以及偏差值相加,得到所述检测参数阀值。通过上述方法,可通过设定的腐蚀膨胀值对标准模板进行
自动重组、自动偏移,将自动重组、自动偏移后的模板与待匹配部分进行匹配拟合,如筛选出差异值仍大于设定的偏差值的差异部分,则此差异部分为缺陷部分,以形成检测结果,并输出显示结果,通过设定膨胀值以及偏差值,可有效降低误判率。其中差异部分,即不良部分,差异部分将被输出于外设如显示屏上,以供检测者直观的发现不良部分,相比传统的纯人工比对出不良品的方式,本发明通过上述步骤,实现了不良品检测的标准化,解决了“传统人工检测往往不能及时的发现产品质量问题,且易受到主观因素影响的干扰,检测结果的质量评价不具有稳定性”的技术问题。
47.本发明还提供一种图像检测装置,包括图像获取模块、图像抓取模块、图像缩放模块、检测模块以及显示模块,所述图像获取模块连接于检测模块,用于获取印刷件的“数字图像”,以传输至检测模块;所述图像抓取模块连接于所述检测模块,用以识别数字图像,抓取数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第一待检测部分;所述图像缩放模块连接于所述检测模块,用以将第一待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第一待匹配部分;所述检测模块连接于输出模块,用以根据检测参数以及检测参数阀值,将第一待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第一差异部分,并形成第一检测结果,将第一检测结果传输至所述显示模块;所述显示模块用于显示所述第一检测结果,以实现人机交互功能。
48.通过上述结构,检测者可预先设定好一个用于与后续“待检品”比对的“标准模板”,该“标准模板”将以“数字图像”的形式上传于检测系统,再设定相应的检测参数以及检测参数阀值,以控制检测内容、检测范围以及检测精度等等,检测时,图像获取模块将“被检品”如印刷件或冲压件的“数字图像”上传至检测系统,图像抓取模块会抓取数字图像中与标准模板相匹配的边缘,得到第一待检测部分,图像缩放模块会将第一待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第一待匹配部分,在工业应用中,可有效解决因被检图像的某一块区域的边缘大一点或小一点导致对某一块区域的漏分析或者是多分析的情况,通过图像缩放模块缩放第一待检测部分,使抓取的第一待检测部分缩放至与标准模板的尺寸相匹配,以提高检测准确度。进一步地,自动重组模块通过设定的腐蚀膨胀值对标准模板进行自动重组、自动偏移,将自动重组、自动偏移后的模板与待匹配部分进行匹配拟合,如筛选出差异值仍大于设定的偏差值的差异部分,则此差异部分为缺陷部分,以形成检测结果,并输出显示结果。其中差异部分,即不良部分,差异部分将被输出于外设如显示屏上,以供检测者直观的发现不良部分,相比传统的纯人工比对出不良品的方式,本发明通过上述步骤,实现了不良品检测的标准化,解决了“传统人工检测往往不能及时的发现产品质量问题,且易受到主观因素影响的干扰,检测结果的质量评价不具有稳定性”的技术问题。
附图说明
49.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
50.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
51.图1示出了图像缺陷的检测方法的流程示意图;
52.图2示出了设定“标准模板”方法的流程示意图;
53.图3示出了将被检印刷件的“数字图像”上传至检测系统的流程示意图;
54.图4示出了检测系统根据检测参数以及检测参数阀值,将第一待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第一差异部分,并形成第一检测结果;
55.图5示出了设定检测参数以及检测参数阈值的流程示意图;
56.图6示出了印刷件的图像检测装置的结构示意图;
57.图7示出了印刷件的质量检测设备的立体状态示意图;
58.图8示出了操作平台的俯视立体状态示意图;
59.图9示出了支撑机构的分解示意图;
60.图10示出了a处局部放大示意图;
61.图11示出了操作平台的仰视状态示意图;
62.图12示出了操作平台、检测平台以及传动机构的分解示意图;
63.图13示出了b处局部放大示意图;
64.图14示出了c处局部放大示意图;
65.图15示出了传动机构的连接示意图;
66.图16示出了操作平台、检测平台以及传动机构组装的剖视示意图;
67.图17示出了d处局部放大示意图;
68.图18示出了摄像头“可视视角”范围的一种示意图;
69.图19示出了摄像头“可视视角”范围的另一种示意图;
具体实施方式
70.实施例一:
71.参照图1至图19,一种图像缺陷的检测方法,包括:
72.s11,设定被检印刷件的标准模板,并上传至检测系统;
73.s12,设定检测参数以及检测参数阈值;
74.其中,所述设定检测参数以及检测参数阈值的步骤包括:
75.s121,设定将标准模板的检测参数腐蚀膨胀的腐蚀膨胀值;
76.s122,设定偏差值;
77.s123,将检测参数、腐蚀膨胀值以及偏差值相加,得到所述检测参数阀值。
78.s13,获取被检印刷件的数字图像,并上传至检测系统;
79.s14,检测系统识别数字图像,抓取数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第一待检测部分;
80.s15,检测系统将第一待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第一待匹配部分;
81.s16,检测系统根据检测参数以及检测参数阀值,将第一待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第一差异部分,并形成第一检测结果;
82.s17,输出第一检测结果。
83.通过上述方法,检测者可预先设定好一个用于与后续“待检品”比对的“标准模板”,该“标准模板”将以“数字图像”的形式上传于检测系统,再设定相应的检测参数以及检测参数阀值,以控制检测内容、检测范围以及检测精度等等,检测时,将“被检品”如印刷件或冲压件的“数字图像”上传至检测系统,检测系统会抓取数字图像中与标准模板相匹配的边缘,得到第一待检测部分,检测系统将一待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第一待匹配部分,在工业应用中,可有效解决因被检图像的某一块区域的边缘大一点或小一点导致对某一块区域的漏分析或者是多分析的情况,通过缩放使抓取的第一待检测部分与标准模板的尺寸相匹配,以提高检测准确度。进一步地,所述设定检测参数以及检测参数阈值的步骤包括:设定将标准模板的检测参数腐蚀膨胀的腐蚀膨胀值;设定偏差值;将检测参数、腐蚀膨胀值以及偏差值相加,得到所述检测参数阀值。通过上述方法,可通过设定的腐蚀膨胀值对标准模板进行自动重组、自动偏移,将自动重组、自动偏移后的模板与待匹配部分进行匹配拟合,如筛选出差异值仍大于设定的偏差值的差异部分,则此差异部分为缺陷部分,以形成检测结果,并输出显示结果。其中差异部分,即不良部分,差异部分将被输出于外设如显示屏上,以供检测者直观的发现不良部分,相比传统的纯人工比对出不良品的方式,本发明通过上述步骤,实现了不良品检测的标准化,解决了“传统人工检测往往不能及时的发现产品质量问题,且易受到主观因素影响的干扰,检测结果的质量评价不具有稳定性”的技术问题。
84.具体地,所述输出检测结果之后的步骤为:
85.s171检测系统再次识别所述数字图像,抓取所述数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第二待检测部分;
86.s172检测系统将所述第二待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第二待匹配部分;
87.s173检测系统根据检测参数以及检测参数阀值,将第二待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第二差异部分,并形成第二检测结果。
88.通过上述步骤,当数字图像中有多个相同的图像特征需要识别时,传统的方式是需要设置相对应的多个算法,例如有100个相同特征,就需要至少设置100个识别算法,这样对于识别算法操作起来非常的麻烦,而且也非常容易出错和识别不稳定,本步骤在识别完第一待匹配部分之后,可再次自动寻数字图像中与第一待检测部分相同的特征,按检测第一待检测部分的识别算法自动重复执行,大大的提高了识别程序的工作量,同时识别的稳定性和精确度也得到了提高。
89.具体地,在本实施例中所述设定被检印刷件的“标准模板”的步骤,包括:
90.s111:人工观察选定一正确无误的印刷件;
91.s112:通过工业相机获取上述选定印刷件的“数字图像”;
92.s113:将“数字图像”上传至显示屏,并于显示屏上显示,以供检测者观察判断;
93.s114:肉眼观察显示屏上示出的“数字图像”是符合标准模板的条件,如观察边缘是否清晰,像素点是否缺失等等,若上述“数字图像”不符合标准,则进入步骤:“s111”,重新选定印刷件,若符合标准,则进入步骤“s113”;
94.s115:将获取的“数字图像”上传至检测系统作为“标准模板”。
95.需要注意的是,所有的成像后边缘比较清晰的都可以作为“标准模板”。
96.进一步地,在本实施例中,所述检测参数包括:
97.最小面积,用于控制检测或控制比对“被检测单元”的最小像素面积;
98.最大面积,用于控制检测或控制比对“被检测单元”的最大像素面积;
99.类圆度,用于控制检测或控制比对“被检测单元”的形状与“正圆形”形状的相似度;
100.颜深浅范围,用于控制检测或控制比对“被检测单元”的灰度值范围。
101.具体地,参数:“最小面积”用于控制检测或控制比对“被检测单元”的最小像素面积,参数:“最大面积”用于控制检测或控制比对“被检测单元”的最大像素面积,检测者可通过设置最小面积或最大面积以控制检测比对的范围或精度,如在检测图形是否有缺口时,若“最小面积”设置的过小,则检测结果将会出现过多肉眼难以察觉的“缺口”,反之,若“最大面积”设置的过大,则那些肉眼能够明显察觉的“缺口”将不会被检测到,影响检测精度,因此检测者可根据实际情况,以设定合理的“最小面积”值或“最大面积”值,以获取准确的检测结果。进一步地,参数:“类圆度”用于控制检测或控制比对“被检测单元”的形状与“正圆形”形状的相似度,被检图形的类圆度值越高,则该图形越接近于圆形,检测前,检测者可通过设置“类圆度值”以筛选出不同形状的图形,如可将“类圆度值”设定地较小以筛选出细长条形状的图形。进一步地参数:“颜深浅范围”,用于控制检测或控制比对“被检测图像单元”的灰度值范围,灰度值范围一般从0到255,白为255,黑为0,检测者可通过设置颜深浅范围,以“过滤”被检图像单元的灰度值是否包含或者不包含设定的颜深浅范围,以达到筛选的作用,进一步地,对于彩图像,则需要先把彩图像转换成黑白图像后再进行计算检测。
102.进一步地,在本实施例中,所述获取被检印刷件的“数字图像”,并上传至检测系统的步骤,包括:
103.s131:通过工业相机获取被检印刷件的“数字图像”;
104.s132:将上述“数字图像”上传至检测系统,用于与“标准模板”进行比对。
105.进一步地,在本实施例中,所述检测系统根据检测参数以及检测参数阀值,将第一待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第一差异部分,并形成第一检测结果的步骤,包括:
106.s161:计算“标准模板数字图像”的图形边缘,以获取图形的轮廓;
107.s162:计算“被检印刷件数字图像”的图形边缘,以获取图形的轮廓;
108.s163:根据设定的检测参数以及检测参数阀值,以“标准模板”的图形轮廓匹配“被检印刷件”的图形轮廓;
109.s164:当“被检印刷件”的图形轮廓与标准模板”的图形轮廓出现差异,并且差异大于等于设置的检测参数阀值时,差异部分将单独显示出来,此时差异部分即为缺陷部分,并计算出差异部分的像素数量,长度,宽度,类圆度,在图像中的x轴与y轴的坐标位置,以形成检测结果。
110.例如:设定腐蚀膨胀值为300像素,设定偏差值为200,当目前图像变形值为500像素时,将变形值500像素与膨胀最大值为300像素作差得到差值为200像素,差值200像素大于等于偏差值200像素,则将此图像部位判为缺陷。
111.通过上述步骤,当检测系统获取印刷件需要检测的部分的“数字图像”或标准模板的“数字图像”后,检测系统可以自动计算图形边缘,以获取图形的轮廓,根据轮廓以及检测参数去匹配其他需要检测的印刷件,其中,通过设定的检测参数阀值,检测系统可以自动对需要检测的印刷品轮廓畸变校正,以消除因拍摄畸变与标准模板的轮廓不匹配导致的误判,当有与标准模板轮廓出现差异的时候,并且差异大于等于检测参数阀值时,差异部分才会单独显示出来,此时差异部位即为缺陷部分,并计算出差异部分的像素数量,长,宽,类圆度,在图像中的x轴与y轴坐标位置,以形成检测结果,可有效降低误判率。
112.进一步地,在本实施例中,所述输出检测结果的步骤,包括:
113.将符合检测标准的“被检测单元”以绿标记,输出于显示屏上;
114.将不符合检测标准的“被检测单元”以红标记,输出于显示屏上。
115.通过上述步骤,检测者可通过观察显示屏上的颜标记以迅速的出不良区域,进一步地,上述不良区域的“像素数量,长,宽,类圆度,在图像中的x轴与y轴坐标位置”也将同步显示于显示屏上,供检测者详细了解不良区域的各种参数,以分析造成不良区域的原因。
116.实施例二:
117.参照图1至图19,一种图像检测装置,包括图像获取模块、图像抓取模块、图像缩放模块、检测模块以及显示模块,所述图像获取模块连接于检测模块,用于获取印刷件的“数字图像”,以传输至检测模块;所述图像抓取模块连接于所述检测模块,用以识别数字图像,抓取数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第一待检测部分;所述图像缩放模块连接于所述检测模块,用以将第一待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第一待匹配部分;所述检测模块连接于输出模块,用以根据检测参数以及检测参数阀值,将第一待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第一差异部分,并形成第一检测结果,将第一检测结果传输至所述显示模块;所述显示模块用于显示所述第一检测结果,以实现人机交互功能。
118.通过上述结构,检测者可预先设定好一个用于与后续“待检品”比对的“标准模板”,该“标准模板”将以“数字图像”的形式上传于检测系统,再设定相应的检测参数以及检测参数阀值,以控制检测内容、检测范围以及检测精度等等,检测时,图像获取模块将“被检品”如印刷件或冲压件的“数字图像”上传至检测系统,图像抓取模块会抓取数字图像中与标准模板相匹配的边缘,得到第一待检测部分,图像缩放模块会将第一待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第一待匹配部分,在工业应用中,可有效解决因被检图像的某一块区域的边缘大一点或小一点导致对某一块区域的漏分析或者是多分析的情况,通过图像缩放模块缩放第一待检测部分,使抓取的第一待检测部分缩放至与标准模板的尺寸相匹配,以提高检测准确度。进一步地,自动重组模块通过设定的腐蚀膨胀值对标准模板进行自动重组、自动偏移,将自动重组、自动偏移后的模板与待匹配部分进行匹配拟合,如筛选出差异值仍大于设定的偏差值的差异部分,则此差异部分为缺陷部分,以形成检测结果,并输出显示结果。其中差异部分,即不良部分,差异部分将被输出于外设如显示屏上,以供检测者直观的发现不良部分,相比传统的纯人工比对出不良品的方式,本发明通过上述步骤,实现了不良品检测的标准化,解决了“传统人工检测往往不能及时的发现产品质量问题,且易受到主观因素影响的干扰,检测结果的质量评价不具有稳定性”的技
术问题。
119.本实施例中,还包括重复执行模块,所述图像抓取模块、所述图像缩放模块、所述检测模块均与所述重复执行模块连接,用以再次识别所述数字图像,抓取所述数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第二待检测部分;所述图像缩放模块将所述第二待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第二待匹配部分;所述检测模块根据检测参数以及检测参数阀值,将第二待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第二差异部分,并形成第二检测结果;所述图像获取模块包括扫描单元以及转换单元,所述扫描单元用于获取印刷件的“图像信息”,所述转换单元用于将所述扫描单元获取的“图像信息”转化为“数字图像”,所述检测模块包括运算单元以及匹配单元,所述运算单元用于计算图形边缘,以获取图形的轮廓,所述匹配单元用于将“被检印刷件的图形轮廓”与“标准模板的图形轮廓”匹配,以出差异部分。通过上述结构,当数字图像中有多个相同的图像特征需要识别时,传统的方式是需要设置相对应的多个算法,例如有100个相同特征,就需要至少设置100个识别算法,这样对于识别算法操作起来非常的麻烦,而且也非常容易出错和识别不稳定,本结构中重复执行模块在识别完第一待匹配部分之后,可再次自动寻数字图像中与第一待检测部分相同的特征,按检测第一待检测部分的识别算法自动重复执行,大大的提高了识别程序的工作量,同时识别的稳定性和精确度也得到了提高。
120.具体地,所述图像获取模块包括扫描单元以及转换单元,所述扫描单元用于获取印刷件的“图像信息”,所述转换单元用于将所述扫描单元获取的“图像信息”转化为“数字图像”,所述检测模块包括运算单元以及匹配单元,所述运算单元用于计算图形边缘,以获取图形的轮廓,所述匹配单元用于将“获取的图形轮廓”与“标准模板的图形轮廓”匹配,以出差异部分。
121.作为一种优选方式,在本实施例中,图像获取模块可以是工业相机,具体地,可以是线阵摄像机4,因线阵摄像机4的传感器为一行感光元素,呈线状,故线阵摄像机4相比面阵摄像机,可包含更多的一维像元数,线阵分辨率高,且像元尺寸更灵活,可逐行获取数据,特别适用于一维动态目标的测量。因此线阵摄像机4相比面阵摄像机的精度更高,其通常可将检测准确度精确到“微米级”,而更高精度的图像扫描,有助于提高设备对印刷件质量检测的精度,检测时,使印刷件匀速通过摄像头下方,于此同时,摄像头将对印刷件进行逐行连续扫描,以达到对印刷件整个表面的均匀检测,进一步地,本实施例的检测模块可以是计算机检测系统或其他专用检测系统,输出模块可以是连接于检测模块的外设,如显示屏等等。
122.通过上述结构设置,在设定被检印刷件的“标准模板”时,先以人工观察的形式选定一正确无误的印刷件,通过扫描单元获取该印刷件的“图像信息”,转换单元将上述扫描单元获取的“图像信息”转化为“数字图像”,并上传至显示模块,如上传至显示屏幕上,以供检测者肉眼观察显示屏上示出的“数字图像”是符合“标准模板”的条件,具体的,可以通过观察显示屏上的图像边缘是否清晰,像素点是否缺失等等,若显示屏上示出的“数字图像”不符合“标准模板”的条件,则可通过人工观察重新选定一正确无误的印刷件,重复上述步骤,直至选定出符合“标准模板”的“数字图像”,并上传至检测模块作为“标准模板”。
123.进一步地,检测时,可通过扫描单元获取被检印刷件的“图像信息”,转换单元将上
述扫描单元获取的“图像信息”转化为“数字图像”,并上传至检测模块用于与“标准模板”进行比对,检测模块通过设定的检测参数,将被检印刷件的“数字图像”与“标准模板”进行比对,以形成检测结果,具体地,在本实施例中,运算单元用以计算“被检印刷件数字图像”的图形边缘以及“标准模板”的图形边缘,以获取“被检印刷件数字图像”的图形轮廓以及“标准模板”的图形轮廓,匹配单元用以根据设定的检测参数以及检测参数阀值,通过将“标准模板”的图形轮廓与“被检印刷件”的图形轮廓进行匹配,以得出差异部分,并计算出差异部分的“像素数量,长度,宽度,类圆度,在图像中的x轴与y轴的坐标位置”以形成检测结果,最终输出于显示模块,具体地,符合检测标准的“被检测单元”将以绿标记显示于显示屏上,不符合检测标准的“被检测单元”将以红标记显示于显示屏上,检测者可通过观察显示屏上的颜标记以迅速的出不良区域,进一步地,上述不良区域的“像素数量,长,宽,类圆度,在图像中的x轴与y轴坐标位置”也将同步显示于显示屏上,供检测者详细了解不良区域的各种参数,以分析造成不良区域的原因。
124.实施例三;
125.参照图1至图19,在本实施例中,图6示出了印刷件的质量检测设备的立体状态示意图,图7示出了操作平台的俯视立体状态示意图,图8示出了支撑机构的分解示意图,图9示出了a处局部放大示意图,图10示出了操作平台的仰视状态示意图,图11示出了操作平台、检测平台以及传动机构的分解示意图,图12示出了b处局部放大示意图,图13示出了c处局部放大示意图,图14示出了传动机构的连接示意图,图15示出了操作平台、检测平台以及传动机构组装的剖视示意图,图16示出了d处局部放大示意图,图17示出了摄像头“可视视角”范围的一种示意图,图18示出了摄像头“可视视角”范围的另一种示意图。
126.本实施例将结合实施例一以及实施例二提供一种印刷件的质量检测设备,印刷件的质量检测设备具有一设备主体1,设备主体1包括操作平台11以及实施例二中所述的检测装置,在本实施例中,所述图像获取模块为线阵摄像机4,所述线阵摄像机4用于“线阵”扫描印刷件以生成“数字图像”,所述操作平台11上设有用于放置印刷件的检测平台16以及支撑机构12,所述线阵摄像机4设置在所述支撑机构12上,并使摄像头朝向所述操作平台11设置,所述检测平台16可相对所述操作平台11移动,以实现所述摄像头对印刷件的“线阵”扫描,所述检测装置用以生成检测结果,具体地,本实施例中的一种印刷件的质量检测设备。
127.检测时,可将印刷件放置在检测平台上16,启动设备,使检测平台16相对操作平台11移动,移动的检测平台16通过摄像头下方,使摄像头对印刷件进行逐行连续扫描,以形成“数字图像”,并传输至检测模块,检测模块将“标准模块”与“被检印刷件得数字图像”进行比对,得出差异部分,以形成检测结果,并输出于显示屏上,通过上述结构设置,检测者可预先设置好“标准模板”,即可批量、精准、高效、稳定的实现对被检印刷件的质量检测,使用便捷,实用性强。
128.作为一种优选实施方式,在本实施例中,支撑机构12包括支撑部121以及滑动部122,支撑部121竖直设置在操作平台11上,滑动部122垂直设置在支撑部121上,且可相对支撑部121上下滑动,线阵摄像机4设置在滑动部122上,以随滑动部122相对支撑部121上下滑动,需要注意的是,线阵摄像机4的摄像头应朝向操作平台11设置,需要检测的印刷件放置于摄像头下方,以供摄像头获取图像信息,当滑动部122相对支撑部121向下滑动时,线阵摄像机4与操作平台11之间的垂直距离逐渐减小,随着线阵摄像机4不断靠拢于操作平台11,
摄像头于操作平台11上的“可视范围”将逐渐减小,即摄像头于操作平台11上的有效信息收集范围随之变小,如图18所示,以适用面积较小的印刷件,当滑动部122相对支撑部121向上滑动时,线阵摄像机4与操作平台11之间的垂直距离逐渐增大,随着线阵摄像机4不断远离于操作平台11,摄像头于操作平台11上的“可视范围”将逐渐增大,即操作平台11上的有效信息收集范围随之变大,如图17所示,以适用面积较大的印刷件,使用时,可将需要检查的印刷件放置于操作平台11,以供摄像头获取图像信息,线阵摄像机4将获取的“数字图像”传送至检测模块,检测模块将获取到的“数字图像”根据设定得检测参数与“标准模板”进行比对和匹配,并出差异部分,以判定印刷件是否无误,进一步地,当遇到具有不同面积大小的印刷件时,可通过移动滑动部122来调节摄像头于操作平台11上的“可视范围”,以适用不同面积的印刷件。
129.进一步地,在本实施例中,支撑部121包括第一支撑单元1211以及第二支撑单元1212,第一支撑单元1211下端固定于操作平台11,第一支撑单元1211上端与第二支撑单元1212下端固定连接,滑动部122与第二支撑单元1212可滑动连接,第一支撑单元1211用于控制滑动部122向下移动的最小高度,使用时,滑动部122最低可移动至第二支撑单元1212的底端,最高可移动至第二支撑单元1212的顶端,以避免滑动部122向下移动时与操作平台11过于靠近,导致摄像头与操作平台11磕碰,造成损坏。
130.进一步地,第一支撑单元1211还包括左支撑单元1213以及右支撑单元1214,左支撑单元1213以及右支撑单元1214并排固定在操作平台11上,左支撑单元1213以及右支撑单元1214之间设有加强板1215,以起到稳固第一支撑单元1211的作用,左支撑单元1213以及右支撑单元1214的上端固定设置有一连接板1216,第二支撑单元1212固定于连接板1216上。
131.进一步地,第二支撑单元1212于前端设有第一滑轨21,滑动部122一端设有第二滑轨22,另一端设有线阵摄像机4,第一滑轨21与第二滑轨22可滑动连接,以实现滑动部122与第二支撑单元1212的滑动连接,具体地,第一滑轨21包括第一滑动槽211以及第一滑动单元212,第二滑轨22包括第二滑动槽221以及第二滑动单元222,第一滑动单元212以及第二滑动单元222分别可于第二滑动槽221内以及第一滑动槽211内滑动,以实现第一滑轨21与第二滑轨22的滑动连接,在本实施例中,第一滑轨21与第二滑轨22之间通过摩檫力以实现滑动部122“悬停”于第二支撑单元1212上,当需要调节摄像头的高度时,可以通过人工手动移动滑动部122,克服第一滑轨21与第二滑轨22之间的摩檫力,实现滑动部122相对于第二支撑单元1212的上下移动,结构简单,设计巧妙。
132.进一步地,第二支撑单元1212于前端面设有面盖1217,面盖1217与第二支撑单元1212前端面之间形成第一容纳空间,当滑动部122与第二支撑单元1212连接时,第一滑轨21与第二滑轨22均内置在该第一容纳空间中,以起到保护第一滑轨21与第二滑轨22的作用,进一步地,第二支撑单元1212于后端面上还设有支撑板1218,支撑板1218呈三角形以起到稳固第二支撑单元1212的作用。
133.进一步地,作为本实施例的一种优先方式,操作平台11于滑动部122下方设置有照明装置3,检测印刷件时,可打开照明装置3进行补光,以适用于照明较差的环境,进一步地,设备主体1于操作平台11下方具有第二容纳空间,第二容纳空间可用于存放计算机主机或其他杂物等,具体地,第二容纳空间包括柜门13以及托盘14,柜门13用于封闭第二容纳空
间,托盘14设置在操作平台11下方且可相对操作平台11前后滑动,托盘14可用于存放计算机的“io设备”,如键盘、鼠标等等,显示屏可放置在操作平台11上,以便于人机交互,使用便捷。
134.进一步地,在本实施例中,操作平台11还包括检测平台16、滑动机构17以及传动机构18,检测平台16用于放置需检测的印刷件,且可通过滑动机构17在操作平台11上来回滑动,传动机构18用于对检测平台16施加一在操作平台11上来回滑动的动力,当检测平台16相对操作平台11进行一次“由左至右,再由右至左”的来回移动时,线阵摄像机4将由印刷件的右端扫描至印刷件左端,再由印刷件左端扫回至印刷件的右端,以获取印刷件的“数字图像”。
135.进一步地,在本实施例中,所述检测平台16包括第三滑轨23,所述滑动机构17包括第四滑轨24,所述第三滑轨23与所述第四滑轨24滑动连接,以实现所述所述检测平台16与所述操作平台11的滑动连接,进一步地,所述检测平台16还包括滑板161,所述滑板161设置在所述检测平台16顶部面板的下方,所述滑动机构17还包括将所述操作平台11贯穿的滑槽单元171,所述滑槽单元171平行于第四滑轨24设置,当所述第三滑轨23连接于所述第四滑轨24,且相对所述第四滑轨24滑动时,所述滑板161穿进所述滑槽单元171,且相对所述滑槽单元171滑动,结构简单,设计巧妙,便于生产。
136.进一步地,第三滑轨23包括第三滑动槽231以及第三滑动单元232,第四滑轨24包括第四滑动槽241以及第四滑动单元242,当第三滑轨23连接于第四滑轨24时,第三滑动单元232以及第四滑动单元242分别于第四滑动槽241内以及第三滑动槽231内滑动,以实现第三滑轨23与第四滑轨24的滑动连接,进一步地,检测平台16还包括第一连接件162,第一连接件162设置在操作平台11下方且分别固定连接于传动机构18、第三滑轨23以及滑板161,传动机构18用以带动第一连接件162于操作平台11下方相对操作平台11往返移动,来回移动的第一连接件162进一步带动第三滑轨23以及滑板161分别相对第四滑轨24以及相对滑槽单元171往返移动,通过上述结构设置,以实现传动机构18带动检测平台16在操作平台11上往返滑动。
137.进一步地,在本实施例中,传动机构18包括驱动装置181、丝杆182以及第二连接件183,驱动装置181、丝杆182以及第二连接件183均设置在操作平台11下方,且丝杆182平行于第三滑轨23以及第四滑轨24设置,驱动装置181用以提供旋转动力,在本实施例中,驱动装置181为一种小型电机,进一步地,第二连接件183分别连接于驱动装置181的转动端以及丝杆182的转动端,驱动装置181转动以带动第二连接件183旋转,旋转的第二连接件183以带动丝杆182旋转,在本实施例中第二连接件183为一“皮带”,进一步地,丝杆用于将“转向力”转化成“横向力”,具体地,丝杆182两端设有固定件,固定件固定于操作平台下方,丝杆182可在固定件内旋转,丝杆182上还套设有滑块1821,滑块1821固定在第一连接件162上,当丝杆旋转时可带动滑块1821于丝杆182上进行横向往返运动,横向往返运动的滑块1821进一步带动第一连接件162于操作平台11下方相对操作平台11往返移动。
138.进一步地,作为优选,本实施例的设备主体1还可以设有速控装置,速控装置用以控制检测平台16于操作平台上往返一次的时间,时间越短则检测平台16的移动速度越快,时间越长则检测平台16的移动速度越慢,检测时,若移动速度过快,则容易导致线阵摄像头信息获取出现模糊、遗漏等,若移动速度过慢,则印刷件检测时间将延长,因此,使用者可根
据印刷件的大小以及实际情况调节速控装置,以控制检测平台16往返的速度,作为优选,在本实施例中的速控装置将检测平台16往返一次的时间设置为9秒,以较好地适配大部分印刷件。
139.进一步地,作为优选,本实施例中的设备主体1于底部还可设有滚轮15,挪动设备时可通过移动滚轮15以实现设备的便捷移动,进一步地,滚轮15处还可以设置卡位机构,卡位机构用于固定滚轮15,设备无需移动时,可通过卡位机构将滚轮15固定,以实现设备的固定。
140.如上是结合具体内容提供的一种或多种实施方式,并不认定本发明的具体实施只局限于这些说明。凡与本发明的方法、结构等近似、雷同,或是对于本发明构思前提下做出若干技术推演或替换,都应当视为本发明的保护范围。

技术特征:


1.一种图像缺陷的检测方法,其特征在于,包括:设定被检印刷件的标准模板,并上传至检测系统;设定检测参数以及检测参数阈值;获取被检印刷件的数字图像,并上传至检测系统;检测系统识别数字图像,抓取数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第一待检测部分;检测系统将第一待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第一待匹配部分;检测系统根据检测参数以及检测参数阀值,将第一待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第一差异部分,并形成第一检测结果;输出第一检测结果。2.根据权利要求1所述的一种图像缺陷的检测方法,其特征在于,所述设定检测参数以及检测参数阈值的步骤包括:设定将标准模板的检测参数腐蚀膨胀的腐蚀膨胀值;设定偏差值;将检测参数、腐蚀膨胀值以及偏差值相加,得到所述检测参数阀值。3.根据权利要求1所述的一种图像缺陷的检测方法,其特征在于,所述输出检测结果之后的步骤为:检测系统再次识别所述数字图像,抓取所述数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第二待检测部分;检测系统将所述第二待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第二待匹配部分;检测系统根据检测参数以及检测参数阀值,将第二待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第二差异部分,并形成第二检测结果。4.根据权利要求1所述的一种图像缺陷的检测方法,其特征在于,所述设定被检印刷件的“标准模板”,并上传至检测系统的步骤,包括:人工观察选定一正确无误的印刷件;通过工业相机获取上述选定印刷件的“数字图像”;将获取的“数字图像”上传至检测系统作为“标准模板”。5.根据权利要求1所述的一种图像缺陷的检测方法,其特征在于,所述检测参数包括:最小面积,用于控制检测或控制比对“被检测单元”的最小像素面积;最大面积,用于控制检测或控制比对“被检测单元”的最大像素面积;类圆度,用于控制检测或控制比对“被检测单元”的形状与“正圆形”形状的相似度;颜深浅范围,用于控制检测或控制比对“被检测单元”的灰度值范围。6.根据权利要求1所述的一种图像缺陷的检测方法,其特征在于,所述获取被检印刷件的“数字图像”,并上传至检测系统的步骤,包括:通过工业相机获取被检印刷件的“数字图像”;将上述“数字图像”上传至检测系统,用于与“标准模板”进行比对。7.根据权利要求1所述的一种图像缺陷的检测方法,其特征在于,所述检测系统根据检
测参数以及检测参数阀值,将第一待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第一差异部分,并形成第一检测结果的步骤,包括:计算“标准模板”的图形边缘,以获取“标准模板”的图形轮廓;计算被检印刷件“数字图像”的图形边缘,以获取被检印刷件“数字图像”的图形轮廓;根据设定的检测参数,以“标准模板”的图形轮廓匹配“被检印刷件”的图形轮廓;当“被检印刷件”的图形轮廓与标准模板”的图形轮廓出现差异,并且差异大于等于设置的检测参数阀值时,计算出差异部分的“像素数量,长度,宽度,类圆度,在图像中的x轴与y轴的坐标位置”以形成检测结果。8.根据权利要求1所述的一种图像缺陷的检测方法,其特征在于,所述输出检测结果的步骤,包括:将符合检测标准的“被检测单元”以绿标记,输出于显示屏上;将不符合检测标准的“被检测单元”以红标记,输出于显示屏上。9.一种图像检测装置,其特征在于,包括图像获取模块、图像抓取模块、图像缩放模块、检测模块以及显示模块,所述图像获取模块连接于检测模块,用于获取印刷件的“数字图像”,以传输至检测模块;所述图像抓取模块连接于所述检测模块,用以识别数字图像,抓取数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第一待检测部分;所述图像缩放模块连接于所述检测模块,用以将第一待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第一待匹配部分;所述检测模块连接于输出模块,用以根据检测参数以及检测参数阀值,将第一待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第一差异部分,并形成第一检测结果,将第一检测结果传输至所述显示模块;所述显示模块用于显示所述第一检测结果,以实现人机交互功能。10.根据权利要求9所述的一种印刷件的图像检测装置,其特征在于,还包括重复执行模块,所述图像抓取模块、所述图像缩放模块、所述检测模块均与所述重复执行模块连接,用以再次识别所述数字图像,抓取所述数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第二待检测部分;所述图像缩放模块将所述第二待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第二待匹配部分;所述检测模块根据检测参数以及检测参数阀值,将第二待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第二差异部分,并形成第二检测结果;所述图像获取模块包括扫描单元以及转换单元,所述扫描单元用于获取印刷件的“图像信息”,所述转换单元用于将所述扫描单元获取的“图像信息”转化为“数字图像”,所述检测模块包括运算单元以及匹配单元,所述运算单元用于计算图形边缘,以获取图形的轮廓,所述匹配单元用于将“被检印刷件的图形轮廓”与“标准模板的图形轮廓”匹配,以出差异部分。

技术总结


本发明提供一种图像缺陷的检测方法,包括:设定被检印刷件的标准模板,并上传至检测系统;设定检测参数以及检测参数阈值;获取被检印刷件的数字图像,并上传至检测系统;检测系统识别数字图像,抓取数字图像中与标准模板相匹配的部分,以得到第一待检测部分;检测系统将第一待检测部分的尺寸按比例放大/或缩小至标准模板的尺寸,以形成第一待匹配部分;检测系统根据检测参数以及检测参数阀值,将第一待匹配部分的检测参数与标准模板的检测参数进行匹配,以筛选出超出检测参数阈值的第一差异部分,并形成第一检测结果;输出第一检测结果。通过上述结构,使检测过程更为标准、便捷,检测质量更为稳定,检测精度和效率更高。检测精度和效率更高。检测精度和效率更高。


技术研发人员:

吕枫 张虎

受保护的技术使用者:

深圳市源川科技有限公司

技术研发日:

2022.09.26

技术公布日:

2022/12/16

本文发布于:2024-09-23 16:15:41,感谢您对本站的认可!

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