本發(fā)明涉及圖像分析領(lǐng)域，特別涉及一種白玻璃板表面崩邊缺陷檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

如今智能手機(jī)已被廣泛使用，手機(jī)蓋板是智能手機(jī)設(shè)備重要的組件。在手機(jī)蓋板檢測(cè)的過程中，崩邊是白玻璃板最常見的缺陷之一。目前崩邊缺陷檢測(cè)以人工方式為主，由于其不太明顯，須以一定角度的強(qiáng)光照射，并以黑色材質(zhì)為底輔助檢測(cè)。人工檢測(cè)的方式不僅耗時(shí)較長(zhǎng)，且由于視覺疲勞的影響，容易出現(xiàn)遺漏的現(xiàn)象。

崩邊缺陷顯示在圖像上，僅僅是比正常輪廓寬度多出4～7個(gè)像素，特征較弱。已有的缺陷檢測(cè)的算法或設(shè)備，由于精度較差，只能檢測(cè)特征明顯的、較大的崩邊缺陷，導(dǎo)致較高的漏檢率或誤檢率，效果較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提出了一種白玻璃板表面崩邊缺陷檢測(cè)方法，提高了檢測(cè)的精度、效率和魯棒性。

本發(fā)明的白玻璃板表面崩邊缺陷檢測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟1，掃描得到白玻璃板圖像，對(duì)所述白玻璃板圖像進(jìn)行二值化處理；

步驟2，提取二值化圖像中白玻璃板的外輪廓，將外輪廓分割為一組子輪廓；查找各子輪廓上的點(diǎn)，分別對(duì)各子輪廓上查找到的點(diǎn)進(jìn)行擬合；

步驟3，按預(yù)設(shè)的步長(zhǎng)，在各子輪廓上選取檢測(cè)部位，對(duì)各檢測(cè)部位的寬度值進(jìn)行檢測(cè)并記錄；

步驟4，對(duì)步驟3記錄的寬度值進(jìn)行聚類，計(jì)算出元素?cái)?shù)目最多的類對(duì)應(yīng)的寬度值均值；

步驟5，將步驟3記錄的寬度值逐一與所述寬度值均值進(jìn)行比較并計(jì)算兩者差值的絕對(duì)值；若任一寬度值小于所述寬度值均值，并且所述兩者差值的絕對(duì)值大于預(yù)設(shè)的閾值，則判斷為當(dāng)前檢測(cè)的白玻璃板存在崩邊缺陷。

優(yōu)選的，所述白玻璃板為外輪廓僅由直線段和圓弧構(gòu)成的白玻璃板。

優(yōu)選的，所述白玻璃板的形狀為圓角矩形或圓角正方形。

優(yōu)選的，步驟2具體包括以下內(nèi)容：

步驟21，依據(jù)預(yù)設(shè)的周長(zhǎng)閾值和面積閾值，對(duì)步驟1中得到的二值化圖像進(jìn)行白玻璃板外輪廓的提??；

步驟22，查找步驟21中所提取白玻璃板外輪廓中四條直線段上的點(diǎn)，并對(duì)各直線段上所查找到的點(diǎn)分別進(jìn)行擬合，得到對(duì)應(yīng)的四個(gè)直線方程；

步驟23，根據(jù)所述四個(gè)直線方程，計(jì)算出四條直線的交點(diǎn)坐標(biāo)，得到外輪廓外接矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，并構(gòu)建外輪廓的外接矩形；

步驟24，基于步驟21中所提取的外輪廓、以及步驟23中得到的外接矩形，查找步驟21中所提取的外輪廓中四條直線段與四段圓弧的過渡點(diǎn)；

步驟25，根據(jù)所述過渡點(diǎn)，將整個(gè)外輪廓分割成互不重疊的四段直線段子輪廓和四段圓弧子輪廓；分別確定各子輪廓的起始點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)坐標(biāo)；

步驟26，查找四段圓弧子輪廓上的點(diǎn)，分別擬合各圓弧子輪廓上所查找到的點(diǎn)，得到各圓弧子輪廓的方程。

優(yōu)選的，步驟22具體包括：

步驟221，以圖像的中心(rows/2,cols/2)為起點(diǎn)，向白玻璃板外輪廓中四條直線段引分別出兩條或兩條以上的射線，得到白玻璃板外輪廓中各直線段上的交點(diǎn)坐標(biāo)，組成四個(gè)點(diǎn)集；其中，rows和cols分別為圖像的行數(shù)和列數(shù)，白玻璃板外輪廓中同一直線段對(duì)應(yīng)射線中，相鄰兩條射線間的夾角的角度為預(yù)設(shè)值；

步驟222，分別擬合步驟221得到的四個(gè)點(diǎn)集，得到白玻璃板外輪廓中四條直線段所在直線的方程。

優(yōu)選的，步驟24中所述查找步驟21中所提取的外輪廓中四條直線段與四段圓弧的過渡點(diǎn)，具體方法為：以外輪廓外接矩形的各頂點(diǎn)為起點(diǎn)，沿與之相交的矩形的兩條鄰邊，查找各矩形邊與外輪廓的第一個(gè)交點(diǎn)，得到外輪廓上直線段與圓弧的八個(gè)過渡點(diǎn)。

優(yōu)選的，步驟26中查找各圓弧子輪廓上的點(diǎn)，具體方法為：

連接圓弧的起始點(diǎn)A₁、結(jié)束點(diǎn)A₂，得到圓弧A₁A₂的弦，計(jì)算出該弦的中點(diǎn)A_mid；并利用經(jīng)過點(diǎn)A_mid的水平線，將對(duì)應(yīng)的圓弧A₁A₂分為兩段：A₁A₃、A₂A₃；

對(duì)于與水平直線段子輪廓相連的圓弧段A₁A₃，按預(yù)設(shè)的步長(zhǎng)，在垂直方向上查找圓弧段A₁A₃上的點(diǎn)；對(duì)于與垂直直線段子輪廓相連的圓弧段A₂A₃，按預(yù)設(shè)的步長(zhǎng)，在水平方向上查找圓弧段A₂A₃上的點(diǎn)。

優(yōu)選的，步驟4中檢測(cè)直線段子輪廓的寬度時(shí)，基于步驟25得到的對(duì)應(yīng)直線段子輪廓的起始點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)范圍，在各檢測(cè)部位上，沿直線段的垂線方向由直線段子輪廓外側(cè)向內(nèi)側(cè)進(jìn)行檢測(cè)。

優(yōu)選的，步驟4中檢測(cè)圓弧子輪廓的寬度時(shí)，基于步驟25得到的對(duì)應(yīng)圓弧子輪廓的起始點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)范圍和步驟26得到的對(duì)應(yīng)圓弧子輪廓的方程，計(jì)算出圓弧法線方程，在各檢測(cè)部位上，沿圓弧的法線方向由圓弧子輪廓外側(cè)向內(nèi)側(cè)進(jìn)行檢測(cè)。

優(yōu)選的，步驟22中用直線方程擬合白玻璃板的外輪廓中四條直線段上的點(diǎn)坐標(biāo)。

優(yōu)選的，步驟26中用五階多項(xiàng)式擬合各圓弧子輪廓上的點(diǎn)坐標(biāo)。

優(yōu)選的，所述圓弧法線方程為

本發(fā)明提供的崩邊缺陷檢測(cè)方法，將整個(gè)外輪廓?jiǎng)澐譃榛ゲ恢丿B的一組子輪廓，對(duì)各子輪廓在不同方向上檢測(cè)輪廓寬度值，對(duì)這些輪廓寬度值進(jìn)行聚類，選擇元素最多的類別求出均值，將各寬度值與該均值進(jìn)行對(duì)比，檢測(cè)崩邊缺陷是否存在。本發(fā)明能夠有效檢測(cè)圖像特征較弱的崩邊缺陷，具有較高的效率和魯棒性。

附圖說明

圖1是本實(shí)施例的流程示意圖；

圖2是本實(shí)施例中步驟2的具體流程示意圖；

圖3是本實(shí)施例中查找白玻璃板外輪廓中直線段上點(diǎn)的示意圖；

圖4是本實(shí)施例中查找圓弧子輪廓上點(diǎn)的示意圖；

圖5是本實(shí)施例中各子輪廓寬度值檢測(cè)方法示意圖；

圖6是本實(shí)施例中輪廓寬度值檢測(cè)結(jié)果對(duì)應(yīng)的局部效果圖；

圖7是本實(shí)施例崩邊缺陷檢測(cè)結(jié)果示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理，并非旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明的白玻璃板表面崩邊缺陷檢測(cè)方法，如圖1所示，包括以下步驟：

步驟1，掃描得到白玻璃板圖像，對(duì)所述白玻璃板圖像進(jìn)行二值化處理；本實(shí)施例中掃描圖像的方法為：光源從玻璃板的背面照射，旋轉(zhuǎn)的滾輪帶動(dòng)玻璃板依次經(jīng)過相機(jī)的視野，相機(jī)不斷進(jìn)行掃描，掃描結(jié)束后生成一幅完整圖像；

步驟2，提取二值化圖像中白玻璃板的外輪廓(是指由輪廓最外側(cè)的單像素點(diǎn)圍成的封閉曲線)，將外輪廓分割為一組子輪廓；查找各子輪廓上的點(diǎn)，分別對(duì)各子輪廓上查找到的點(diǎn)進(jìn)行擬合；

步驟3，按預(yù)設(shè)的步長(zhǎng)，在各子輪廓上選取檢測(cè)部位，對(duì)各檢測(cè)部位的寬度值進(jìn)行檢測(cè)并記錄；如圖6所示，是本實(shí)施例中輪廓寬度值檢測(cè)結(jié)果對(duì)應(yīng)的局部效果圖；

步驟4，對(duì)步驟3記錄的寬度值進(jìn)行聚類，計(jì)算出元素?cái)?shù)目最多的類對(duì)應(yīng)的寬度值均值；

步驟5，將步驟3記錄的寬度值逐一與所述寬度值均值進(jìn)行比較并計(jì)算兩者差值的絕對(duì)值；若任一寬度值小于所述寬度值均值，并且所述兩者差值的絕對(duì)值大于預(yù)設(shè)的閾值，則判斷為當(dāng)前檢測(cè)的白玻璃板存在崩邊缺陷；如圖7所示，是本實(shí)施例中檢測(cè)到的崩邊缺陷。

本實(shí)施例中，所述白玻璃板為外輪廓僅由直線段和圓弧構(gòu)成的白玻璃板。

本實(shí)施例中，所述白玻璃板的形狀為圓角矩形或圓角正方形。

本實(shí)施例中，如圖2所示，步驟2具體包括以下內(nèi)容：

步驟21，依據(jù)預(yù)設(shè)的周長(zhǎng)閾值和面積閾值，對(duì)步驟1中得到的二值化圖像進(jìn)行白玻璃板外輪廓的提?。槐緦?shí)施例中調(diào)用了OpenCV庫(kù)(Open Source Computer Vision Library，開源發(fā)行的計(jì)算機(jī)視覺庫(kù))中的findContours(輪廓提取)函數(shù)；

步驟22，查找步驟21中所提取白玻璃板外輪廓中四條直線段上的點(diǎn)，并對(duì)各直線段上所查找到的點(diǎn)分別進(jìn)行擬合，得到對(duì)應(yīng)的四個(gè)直線方程；

步驟23，根據(jù)所述四個(gè)直線方程，計(jì)算出四條直線的交點(diǎn)坐標(biāo)，得到外輪廓外接矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，并構(gòu)建外輪廓的外接矩形；

步驟24，基于步驟21中所提取的外輪廓、以及步驟23中得到的外接矩形，查找步驟21中所提取的外輪廓中四條直線段與四段圓弧的過渡點(diǎn)；

步驟25，根據(jù)所述過渡點(diǎn)，將整個(gè)外輪廓分割成互不重疊的四段直線段子輪廓和四段圓弧子輪廓；分別確定各子輪廓的起始點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)坐標(biāo)；

步驟26，查找四段圓弧子輪廓上的點(diǎn)，分別擬合各圓弧子輪廓上所查找到的點(diǎn)，得到各圓弧子輪廓的方程。

本實(shí)施例中，如圖3所示，步驟22具體包括：

步驟221，以圖像的中心(rows/2,cols/2)為起點(diǎn)，向白玻璃板外輪廓中四條直線段分別引出兩條或兩條以上的射線，得到白玻璃板外輪廓中各直線段上的交點(diǎn)坐標(biāo)，組成四個(gè)點(diǎn)集，例如，圖3所示的白玻璃板中四個(gè)點(diǎn)集分別為{p_u1,p_u2,p_u3}、{p_d1,p_d2,p_d3}、{p_l1,p_l2,p_l3,…,p_l7}和{p_r1,p_r2,p_r3,…,p_r7}；其中，rows和cols分別為圖像的行數(shù)和列數(shù)，白玻璃板外輪廓中同一直線段對(duì)應(yīng)射線中，相鄰兩條射線間的夾角的角度為預(yù)設(shè)值；

步驟222，分別擬合步驟221得到的四個(gè)點(diǎn)集，得到白玻璃板外輪廓中四條直線段所在直線的方程。

本實(shí)施例中，圖3還可以用來說明查找過渡點(diǎn)的方法，輪廓外接矩形的四個(gè)頂點(diǎn)為A、B、C、D，步驟24中所述查找步驟21中所提取的外輪廓中四條直線段與四段圓弧的過渡點(diǎn)，具體方法為：

以輪廓外接矩形的各頂點(diǎn)為起點(diǎn)，沿與之相交的矩形的兩條鄰邊，查找各矩形邊與外輪廓的第一個(gè)交點(diǎn)，得到外輪廓上直線段與圓弧的八個(gè)過渡點(diǎn)(A₁、A₂、B₁、B₂、C₁、C₂、D₁、D₂)。例如，以頂點(diǎn)A為起始點(diǎn)，分別沿和方向上查找得到矩形與外輪廓的交點(diǎn)A₂和A₁。

本實(shí)施例中，如圖4所示，步驟26中查找各圓弧子輪廓上的點(diǎn)，具體方法為：

以圓弧A₁A₂為例，連接圓弧的起始點(diǎn)A₁、結(jié)束點(diǎn)A₂，得到圓弧A₁A₂的弦，計(jì)算出該弦的中點(diǎn)A_mid；并利用經(jīng)過點(diǎn)A_mid的水平線，將對(duì)應(yīng)的圓弧A₁A₂分為兩段：A₁A₃、A₂A₃；

對(duì)于與水平直線段子輪廓相連的圓弧段A₁A₃，按預(yù)設(shè)的步長(zhǎng)，在垂直方向上查找圓弧段A₁A₃上的點(diǎn)；對(duì)于與垂直直線段子輪廓相連的圓弧段A₂A₃，按預(yù)設(shè)的步長(zhǎng)，在水平方向上查找圓弧段A₂A₃上的點(diǎn)。

本實(shí)施例中，如圖5所示，步驟4中檢測(cè)直線段子輪廓的寬度時(shí)，基于步驟25得到的對(duì)應(yīng)直線段子輪廓的起始點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)范圍，在各檢測(cè)部位上，沿直線段的垂線方向由直線段子輪廓外側(cè)向內(nèi)側(cè)進(jìn)行檢測(cè)。

本實(shí)施例中，如圖5所示，步驟4中檢測(cè)圓弧子輪廓的寬度時(shí)，基于步驟25得到的對(duì)應(yīng)圓弧子輪廓的起始點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)范圍和步驟26得到的對(duì)應(yīng)圓弧子輪廓的方程，計(jì)算出圓弧法線方程，在各檢測(cè)部位上，沿圓弧的法線方向由圓弧子輪廓外側(cè)向內(nèi)側(cè)進(jìn)行檢測(cè)。

本實(shí)施例中，步驟22中用直線方程擬合白玻璃板的外輪廓中四條直線段上的點(diǎn)坐標(biāo)。

本實(shí)施例中，步驟26中用五階多項(xiàng)式擬合各圓弧子輪廓上的點(diǎn)坐標(biāo)。

本實(shí)施例中，所述圓弧法線方程為

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的方法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說明電子硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以電子硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。