形狀圖像識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用研究.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)品質(zhì)量是一個(gè)企業(yè)的生命線，如何快速，有效的檢測(cè)出缺陷產(chǎn)品對(duì)提高生產(chǎn)效率非常重要?；跈C(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品缺陷檢測(cè)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，而形狀圖像的檢測(cè)問(wèn)題是工業(yè)產(chǎn)品缺陷檢測(cè)經(jīng)常碰到的一類(lèi)問(wèn)題。對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題，首先要提取目標(biāo)的形狀圖像，這一步涉及到圖像預(yù)處理和分割等關(guān)鍵技術(shù)，如果不能獲得清晰，干擾少的目標(biāo)形狀圖像，則對(duì)后續(xù)形狀分析帶來(lái)困難；第二步，對(duì)分割出的形狀圖像進(jìn)行形狀分析，使之能夠更好的區(qū)別于其他物體，從而達(dá)到較高的

2、識(shí)別率，這一步涉及到形狀描述和分類(lèi)識(shí)別等關(guān)鍵問(wèn)題。
　　 本文以指針式儀表表盤(pán)分割和羽毛球工藝球缺陷檢測(cè)的實(shí)際要求為背景，研究了在照度分布不均勻的情況下的圖像分割技術(shù)，并給出了能應(yīng)用于實(shí)際羽毛球工業(yè)生產(chǎn)的基于形狀識(shí)別的缺陷檢測(cè)算法和實(shí)現(xiàn)的軟硬件平臺(tái)。主要研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)歸納如下：
　　 1.指針式儀表圖像預(yù)處理和分割
　　 在檢定過(guò)程中，由于光照條件和鏡頭焦距所限，以及表盤(pán)玻璃反射和指針的運(yùn)動(dòng)，對(duì)于獲取大型指針式

3、儀表圖像時(shí)很容易造成目標(biāo)圖像區(qū)域光照分布不均勻，以及圖像偏暗。為了實(shí)現(xiàn)這種條件下的目標(biāo)區(qū)域的分割，首先采用Laplace銳化，再加上多尺度Retinex增強(qiáng)的關(guān)鍵方法，這種方法不僅能增強(qiáng)對(duì)比度，而且能增加圖像整體亮度，這對(duì)后續(xù)圖像分割非常有利。最后再采用Otsu動(dòng)態(tài)多閾值分割算法對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行分割。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，這種方法對(duì)照度分布不均勻，圖像整體偏暗的情況的分割有很好的效果。由于采集到的羽毛球工藝球圖像也存在這個(gè)問(wèn)題，使得這種方法

4、也能很好的應(yīng)用到羽毛球工藝球形狀圖像的提取。
　　 2.基于VC++的羽毛球工藝球缺陷檢測(cè)平臺(tái)
　　 本系統(tǒng)包括工業(yè)相機(jī)、光源、燈光控制器，機(jī)構(gòu)放置和傳送帶裝置，軟件平臺(tái)為VC++。軟件系統(tǒng)包括圖像采集、圖像處理算法實(shí)現(xiàn)、通信調(diào)試、尺寸標(biāo)定，攝像調(diào)試等模塊。本系統(tǒng)將圖像采集和圖像處理模塊分開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)了更換工業(yè)相機(jī)時(shí)無(wú)需對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行大的改動(dòng)和對(duì)工業(yè)相機(jī)采集模塊進(jìn)行重復(fù)開(kāi)發(fā)，且在圖像處理模塊集成了很多通用圖像處理算法，使

5、之能通過(guò)定制不同的采集模塊和組合不同的圖像處理算法進(jìn)行不同物體的仿真實(shí)驗(yàn)。
　　 3.羽毛球工藝球缺陷檢測(cè)
　　 在羽毛球工藝球的實(shí)際生產(chǎn)中，有十幾種缺陷，全靠人工目測(cè)。在分析缺陷種類(lèi)和大量缺陷樣品調(diào)查后，確定95％的缺陷類(lèi)型都是由16根羽毛葉分布不均勻造成的，在圖像上反映為羽毛葉相互間形成的16個(gè)空隙區(qū)域的形狀分布不均。因此，羽毛球工藝球缺陷檢測(cè)內(nèi)容主要是對(duì)16個(gè)空隙區(qū)域的分布均勻情況進(jìn)行檢測(cè)。本文采用了極半徑不變矩特