專利名稱：一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置及其測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于玻璃質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢 測(cè)裝置及其測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
目前對(duì)于玻璃質(zhì)量的檢測(cè)所使用的斑馬法檢測(cè)儀由斑馬幕、照明燈架、連動(dòng)支架 及轉(zhuǎn)動(dòng)手柄組成，照明燈管將斑馬幕均勻地照明，觀察者在距幕9米的位置，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手 柄，旋轉(zhuǎn)立于玻璃支架上的玻璃樣品，透過(guò)玻璃樣品觀察斑馬條紋的變形情況，測(cè)出斑馬紋 變形，該方法在玻璃檢測(cè)時(shí)需要將玻璃放入指定的聯(lián)動(dòng)支架處，且需要人工搬運(yùn)及人工觀 察斑馬紋的變形程度，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不適用于大規(guī)模的玻璃生產(chǎn)過(guò)程中。在質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程 中也需要耗費(fèi)較多的人力物力資源，自動(dòng)化水平較低。而目前使用的另外一種玻璃質(zhì)量檢測(cè)儀，它由照明系統(tǒng)、置放待測(cè)玻璃工件的工 作臺(tái)、探測(cè)器、信息處理器四大部分構(gòu)成所述的照明系統(tǒng)是由光源、光束處理器和工件檢 測(cè)前預(yù)處理器組成的，所述的光束處理器是指與所述的光源相匹配的光學(xué)系統(tǒng)，所述的工 件檢測(cè)前預(yù)處理器由帶有噴嘴的壓縮氣體清潔器和用于待測(cè)玻璃工件的邊緣增強(qiáng)透光性 的增透刷構(gòu)成，上述各部件的位置關(guān)系是所述的光源發(fā)出的光經(jīng)光束處理器后照射在位 于所述的工件平臺(tái)的待測(cè)玻璃工件上，所述的探測(cè)器采集該待測(cè)玻璃工件的圖像信息，送 所述的信息處理器處理該信息、存儲(chǔ)并顯示圖像，而該方法的缺點(diǎn)在于所需的設(shè)備較為復(fù) 雜，需要專門(mén)的照明系統(tǒng)、光速處理器、光源系統(tǒng)、預(yù)處理器等設(shè)備，設(shè)備安裝復(fù)雜，安裝和 維護(hù)較繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué) 的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置及其測(cè)量方法，該裝置由帶有視頻采集卡的計(jì)算機(jī)、攝像頭以及帶有 縱向和水平交錯(cuò)黑白方格的模板組成，通過(guò)對(duì)被測(cè)玻璃映射的棋盤(pán)格影像的畸變程度的分 析得到玻璃質(zhì)量等級(jí)，即攝像頭拍攝到被測(cè)玻璃中反射出的黑白圖像，拍攝的圖片將會(huì)傳 送到計(jì)算機(jī)中，并在計(jì)算機(jī)中對(duì)拍攝結(jié)果進(jìn)行分析，根據(jù)反射結(jié)果來(lái)評(píng)估玻璃的質(zhì)量等級(jí)； 這樣本發(fā)明自動(dòng)完成玻璃質(zhì)量的檢測(cè)過(guò)程，無(wú)需人工參與，提高了玻璃生產(chǎn)的自動(dòng)化水平， 使得玻璃檢測(cè)過(guò)程準(zhǔn)確、快速、方便，且以現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)為工具，利用玻璃的反光 特性作為質(zhì)量評(píng)估依據(jù)，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，安裝方便，易于操作。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置，包括帶有縱向交錯(cuò)和水平交錯(cuò)分布黑 方格和白方格的黑白方格模板1，所述的黑白方格模板1面向?qū)?yīng)水平放置于流水線機(jī)床2 上的被測(cè)玻璃3，且該黑白方格模板1表面相對(duì)于豎直方向傾斜，形成一個(gè)傾斜角度，該傾 斜角度能使所述的黑白方格模板1投影至被測(cè)玻璃3表面，形成黑白方格模塊投影區(qū)域，該 投影區(qū)域在對(duì)應(yīng)的攝像頭4的攝像范圍內(nèi)，該攝像頭4和帶有視頻采集卡5的計(jì)算機(jī)6的該視頻采集卡5的輸入端口相連接，計(jì)算機(jī)6內(nèi)有角點(diǎn)檢測(cè)模塊、黑白方塊檢測(cè)模塊、玻璃 檢測(cè)模塊以及質(zhì)量評(píng)估模塊。所述的角點(diǎn)檢測(cè)模塊獲取視頻采集卡5輸入的黑白方格模塊圖像中的每個(gè)像素 點(diǎn)均分的左上半部亮度值A(chǔ)1、右上半部亮度值B2、左下半部亮度值B1以及右下半部亮度值 A2，接著將這四個(gè)亮度值按照公式f = A^A2-B1-B2求出特征值f，在得到了黑白方格模塊圖 像中的每個(gè)像素點(diǎn)各自的特征值f后，然后根據(jù)預(yù)設(shè)的角點(diǎn)閾值對(duì)所有的特征值f進(jìn)行二 值化及非極大值抑制處理，就可排除掉圖像中的非角點(diǎn)像素點(diǎn)，得到的最終結(jié)果即為黑白 方格模塊圖像中的所有黑方格和白方格的每個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)。所述的黑白方塊檢測(cè)模塊根據(jù)每個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)的特征值f進(jìn)行判斷，如果f值為 負(fù)值，則其對(duì)應(yīng)的角點(diǎn)像素點(diǎn)為A類角點(diǎn)像素點(diǎn)7，如果f值為正值，則其對(duì)應(yīng)的角點(diǎn)像素點(diǎn) 為B類角點(diǎn)像素點(diǎn)8，A類角點(diǎn)像素點(diǎn)7和B類角點(diǎn)像素點(diǎn)8沿著橫向方向或縱向方向交錯(cuò) 排列，將每組上下左右相鄰的四個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)順序連接起來(lái)，這樣每組順序連接的四個(gè)角 點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)四邊格，左上端是A類角點(diǎn)像素點(diǎn)7的四邊格為黑色四邊格，左上端是B類角點(diǎn) 像素點(diǎn)8的四邊格為白色四邊格。所述的質(zhì)量評(píng)估模塊，利用連通區(qū)域標(biāo)記方法，將相鄰的黑色四邊格和白色四邊 格區(qū)域連接起來(lái)，構(gòu)成連續(xù)的區(qū)域，一個(gè)整體的連續(xù)區(qū)域代表對(duì)應(yīng)的一塊被測(cè)玻璃3。所述的玻璃檢測(cè)模塊，首先獲取每塊被測(cè)玻璃3對(duì)應(yīng)的連續(xù)區(qū)域內(nèi)的每個(gè)四邊格 的頂邊的邊長(zhǎng)L1、左側(cè)邊的邊長(zhǎng)L2、右側(cè)邊的邊長(zhǎng)L3以及底邊的邊長(zhǎng)L4的大小，以及該四邊 格的左上夾角A1、右上夾角A2、左下夾角A3以及右下夾角A4，再利用四邊格的伸縮變形程度 α指標(biāo)計(jì)算公式計(jì)算出對(duì)應(yīng)的伸縮變形程度α α- - .J隊(duì)-Lf+{L2 -Z)2+(Z3 -L)1+{La -Lf ~其中1=11+^二&+1>4，表示頂邊的邊長(zhǎng)L1、左側(cè)邊的邊長(zhǎng)1^2、右側(cè)邊的邊長(zhǎng)L3H
及底邊的邊長(zhǎng)L4之和的平均值；以及四邊格的扭曲變形度β計(jì)算公式β = Ar90° | + |A2-90° | + |A3_90° | + |A4_90° /360° 計(jì)算出對(duì)應(yīng)的伸縮變形 度和扭曲變形度，最后就能得到所有四邊格的伸縮變形度α和扭曲變形度β，這樣被測(cè)玻 璃的質(zhì)量指標(biāo)就得以確定。上述的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，步驟如下步驟1 帶有所述的縱向交錯(cuò)和水平交錯(cuò)分布黑方格和白方格的黑白方格模板1 投影至被測(cè)玻璃3表面形成黑白方格模塊投影區(qū)域，啟動(dòng)帶有視頻采集卡5的計(jì)算機(jī)6并 接通攝像頭4，通過(guò)攝像頭4將形成的黑白方格模塊投影區(qū)域傳送到視頻采集卡5，然后視 頻采集卡5將該黑白方格模塊投影區(qū)域轉(zhuǎn)換為黑白方格模塊圖像傳輸?shù)接?jì)算機(jī)6內(nèi)的角點(diǎn) 檢測(cè)模塊；步驟2 所述的角點(diǎn)檢測(cè)模塊首先獲取黑白方格模塊圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)均分的 左上半部亮度值A(chǔ)1、右上半部亮度值B2、左下半部亮度值B1以及右下半部亮度值A(chǔ)2,接著將 這四個(gè)亮度值按照公式f = A^A2-B1-B2求出特征值f，在得到了黑白方格模塊圖像中的每 個(gè)像素點(diǎn)各自的特征值f后，然后根據(jù)預(yù)設(shè)的角點(diǎn)閾值對(duì)所有的特征值f進(jìn)行二值化及非極大值抑制處理，就可排除掉圖像中的非角點(diǎn)像素點(diǎn)，得到的最終結(jié)果即為黑白方格模塊 圖像中的所有黑方格和白方格的每個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)；步驟3 通過(guò)計(jì)算機(jī)6內(nèi)的黑白方塊檢測(cè)模塊，根據(jù)每個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)的特征值f進(jìn) 行判斷，如果f值為負(fù)值，則其對(duì)應(yīng)的角點(diǎn)像素點(diǎn)為A類角點(diǎn)像素點(diǎn)7，如果f值為正值，則 其對(duì)應(yīng)的角點(diǎn)像素點(diǎn)為B類角點(diǎn)像素點(diǎn)8，A類角點(diǎn)像素點(diǎn)7和B類角點(diǎn)像素點(diǎn)8沿著橫向 方向或縱向方向交錯(cuò)排列，將每組上下左右相鄰的四個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)順序連接起來(lái)，這樣每 組順序連接的四個(gè)角點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)四邊格，左上端是A類角點(diǎn)像素點(diǎn)7的四邊格為黑色四邊 格，左上端是B類角點(diǎn)像素點(diǎn)8的四邊格為白色四邊格；步驟4 通過(guò)計(jì)算機(jī)6內(nèi)的質(zhì)量評(píng)估模塊，利用連通區(qū)域標(biāo)記方法，將相鄰的黑色 四邊格和白色四邊格區(qū)域連接起來(lái)，構(gòu)成連續(xù)的區(qū)域，一個(gè)整體的連續(xù)區(qū)域代表對(duì)應(yīng)的一 塊被測(cè)玻璃3 ；步驟5 通過(guò)計(jì)算機(jī)6內(nèi)的玻璃檢測(cè)模塊，首先獲取每塊被測(cè)玻璃3對(duì)應(yīng)的連續(xù)區(qū) 域內(nèi)的每個(gè)四邊格的頂邊的邊長(zhǎng)L1、左側(cè)邊的邊長(zhǎng)L2、右側(cè)邊的邊長(zhǎng)L3以及底邊的邊長(zhǎng)L4 的大小，以及該四邊格的左上夾角A1、右上夾角A2、左下夾角A3以及右下夾角A4,再利用四 邊格的伸縮變形度α指標(biāo)計(jì)算公式計(jì)算出對(duì)應(yīng)的四邊格的伸縮變形度α a- = ~ Ζ)2 + (L2 ~ L)2 +(L3-L)2+ (L4 - Lf -其中Σ=11+1^，表示頂邊的邊長(zhǎng)L1、左側(cè)邊的邊長(zhǎng)1^2、右側(cè)邊的邊長(zhǎng)L3H
及底邊的邊長(zhǎng)L4之和的平均值；以及四邊格的扭曲變形度β計(jì)算公式β = Ar90° | + |A2-90° | + |A3_90° | + |A4_90° /360° 計(jì)算出對(duì)應(yīng)的伸縮變形 度和扭曲變形度，最后就能得到所有四邊格的伸縮變形度α和扭曲變形度β，這樣被測(cè)玻 璃的質(zhì)量指標(biāo)就得以確定。本發(fā)明的一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置及其測(cè)量方法，該裝置由帶有 視頻采集卡的計(jì)算機(jī)6、攝像頭4以及帶有縱向和水平交錯(cuò)黑白方格的模板1組成，通過(guò)對(duì) 被測(cè)玻璃3映射的棋盤(pán)格影像的畸變程度的分析得到玻璃質(zhì)量等級(jí)，即攝像頭拍攝到被測(cè) 玻璃3中反射出的黑白圖像，拍攝的圖片將會(huì)傳送到計(jì)算機(jī)6中，并在計(jì)算機(jī)6中對(duì)拍攝結(jié) 果進(jìn)行分析，根據(jù)反射結(jié)果來(lái)評(píng)估玻璃的質(zhì)量等級(jí)；這樣本發(fā)明自動(dòng)完成玻璃質(zhì)量的檢測(cè) 過(guò)程，無(wú)需人工參與，提高了玻璃生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，使得玻璃檢測(cè)過(guò)程準(zhǔn)確、快速、方便， 且以現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)為工具，利用玻璃的反光特性作為質(zhì)量評(píng)估依據(jù)，設(shè)備簡(jiǎn)單，成 本低廉，安裝方便，易于操作。


圖1是本發(fā)明的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置的工作示意圖，其中和黑白 方格模板相連接的虛線為黑白方格模板的投影方向，其中和攝像頭相連接的虛線為攝像頭 攝像的方向。圖2是本發(fā)明的A類角點(diǎn)像素點(diǎn)。圖3是本發(fā)明的B類角點(diǎn)像素點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示，基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置，包括帶有縱向交錯(cuò)和水平交 錯(cuò)分布黑方格和白方格的黑白方格模板1，所述的黑白方格模板1面向?qū)?yīng)水平放置于流 水線機(jī)床2上的被測(cè)玻璃3，且該黑白方格模板1表面相對(duì)于豎直方向傾斜，形成一個(gè)傾斜 角度，該傾斜角度能使所述的黑白方格模板1投影至被測(cè)玻璃3表面，形成黑白方格模塊投 影區(qū)域，該投影區(qū)域在對(duì)應(yīng)的攝像頭4的攝像范圍內(nèi)，該攝像頭4和帶有視頻采集卡5的計(jì) 算機(jī)6的該視頻采集卡5的輸入端口相連接，計(jì)算機(jī)6內(nèi)有角點(diǎn)檢測(cè)模塊、黑白方塊檢測(cè)模 塊、玻璃檢測(cè)模塊以及質(zhì)量評(píng)估模塊。本實(shí)施例的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，步驟如下步驟1 帶有所述的縱向交錯(cuò)和水平交錯(cuò)分布黑方格和白方格的黑白方格模板1 投影至被測(cè)玻璃3表面形成黑白方格模塊投影區(qū)域，啟動(dòng)帶有視頻采集卡5的計(jì)算機(jī)6并 接通攝像頭4，通過(guò)攝像頭4將形成的黑白方格模塊投影區(qū)域傳送到視頻采集卡5，然后視 頻采集卡5將該黑白方格模塊投影區(qū)域轉(zhuǎn)換為黑白方格模塊圖像傳輸?shù)接?jì)算機(jī)6內(nèi)的角點(diǎn) 檢測(cè)模塊；步驟2 所述的角點(diǎn)檢測(cè)模塊首先獲取黑白方格模塊圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)均分的 左上半部亮度值A(chǔ)1、右上半部亮度值B2、左下半部亮度值B1以及右下半部亮度值A(chǔ)2,接著將 這四個(gè)亮度值按照公式f = A^A2-B1-B2求出特征值f，在得到了黑白方格模塊圖像中的每 個(gè)像素點(diǎn)各自的特征值f后，然后根據(jù)預(yù)設(shè)的角點(diǎn)閾值對(duì)所有的特征值f進(jìn)行二值化及非 極大值抑制處理，就可排除掉圖像中的非角點(diǎn)像素點(diǎn)，得到的最終結(jié)果即為黑白方格模塊 圖像中的所有黑方格和白方格的每個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)；步驟3 通過(guò)計(jì)算機(jī)6內(nèi)的黑白方塊檢測(cè)模塊，根據(jù)每個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)的特征值f進(jìn) 行判斷，如果f值為負(fù)值，則其對(duì)應(yīng)的角點(diǎn)像素點(diǎn)為A類角點(diǎn)像素點(diǎn)7，如果f值為正值，則 其對(duì)應(yīng)的角點(diǎn)像素點(diǎn)為B類角點(diǎn)像素點(diǎn)8，A類角點(diǎn)像素點(diǎn)7和B類角點(diǎn)像素點(diǎn)8沿著橫向 方向或縱向方向交錯(cuò)排列，將每組上下左右相鄰的四個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)順序連接起來(lái)，這樣每 組順序連接的四個(gè)角點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)四邊格，左上端是A類角點(diǎn)像素點(diǎn)7的四邊格為黑色四邊 格，左上端是B類角點(diǎn)像素點(diǎn)8的四邊格為白色四邊格；步驟4 通過(guò)計(jì)算機(jī)6內(nèi)的質(zhì)量評(píng)估模塊，利用連通區(qū)域標(biāo)記方法，將相鄰的黑色 四邊格和白色四邊格區(qū)域連接起來(lái)，構(gòu)成連續(xù)的區(qū)域，一個(gè)整體的連續(xù)區(qū)域代表對(duì)應(yīng)的一 塊被測(cè)玻璃3 ；步驟5 通過(guò)計(jì)算機(jī)6內(nèi)的玻璃檢測(cè)模塊，首先獲取每塊被測(cè)玻璃3對(duì)應(yīng)的連續(xù)區(qū) 域內(nèi)的每個(gè)四邊格的頂邊的邊長(zhǎng)L1、左側(cè)邊的邊長(zhǎng)L2、右側(cè)邊的邊長(zhǎng)L3以及底邊的邊長(zhǎng)L4 的大小，以及該四邊格的左上夾角A1、右上夾角A2、左下夾角A3以及右下夾角A4,再利用四 邊格的伸縮變形度α指標(biāo)計(jì)算公式計(jì)算出對(duì)應(yīng)的的伸縮變形度α = -Ζ)2 + 隊(duì)-^)2+(^3 -L)2+(L4 -Z)2 -其中^々+Α〉+Α，表示頂邊的邊長(zhǎng)L1、左側(cè)邊的邊長(zhǎng)L2、右側(cè)邊的邊長(zhǎng)L3
7以及底邊的邊長(zhǎng)L4之和的平均值；以及四邊格的扭曲變形度β計(jì)算公式β = Ar90° | + |A2-90° | + |A3_90° | + |A4_90° /360° 計(jì)算出對(duì)應(yīng)的伸縮變形 度和扭曲變形度，最后就能得到所有四邊格的伸縮變形度α和扭曲變形度β，這樣被測(cè)玻 璃的質(zhì)量指標(biāo)就得以確定。本發(fā)明的一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置及其測(cè)量方法，該裝置由帶有 視頻采集卡的計(jì)算機(jī)6、攝像頭4以及帶有縱向和水平交錯(cuò)黑白方格的模板1組成，通過(guò)對(duì) 被測(cè)玻璃3映射的棋盤(pán)格影像的畸變程度的分析得到玻璃質(zhì)量等級(jí)，即攝像頭拍攝到被測(cè) 玻璃3中反射出的黑白圖像，拍攝的圖片將會(huì)傳送到計(jì)算機(jī)6中，并在計(jì)算機(jī)6中對(duì)拍攝結(jié) 果進(jìn)行分析，根據(jù)反射結(jié)果來(lái)評(píng)估玻璃的質(zhì)量等級(jí)；這樣本發(fā)明自動(dòng)完成玻璃質(zhì)量的檢測(cè) 過(guò)程，無(wú)需人工參與，提高了玻璃生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，使得玻璃檢測(cè)過(guò)程準(zhǔn)確、快速、方便， 且以現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)為工具，利用玻璃的反光特性作為質(zhì)量評(píng)估依據(jù)，設(shè)備簡(jiǎn)單，成 本低廉，安裝方便，易于操作。
權(quán)利要求
一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于包括帶有縱向交錯(cuò)和水平交錯(cuò)分布黑方格和白方格的黑白方格模板(1)，所述的黑白方格模板(1)面向?qū)?yīng)水平放置于流水線機(jī)床(2)上的被測(cè)玻璃(3)，且該黑白方格模板(1)表面相對(duì)于豎直方向傾斜，形成一個(gè)傾斜角度，該傾斜角度能使所述的黑白方格模板(1)投影至被測(cè)玻璃(3)表面，形成黑白方格模塊投影區(qū)域，該投影區(qū)域在對(duì)應(yīng)的攝像頭(4)的攝像范圍內(nèi)，該攝像頭(4)和帶有視頻采集卡(5)的計(jì)算機(jī)(6)的該視頻采集卡(5)的輸入端口相連接，計(jì)算機(jī)(6)內(nèi)有角點(diǎn)檢測(cè)模塊、黑白方塊檢測(cè)模塊、玻璃檢測(cè)模塊以及質(zhì)量評(píng)估模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的 角點(diǎn)檢測(cè)模塊獲取視頻采集卡(5)輸入的黑白方格模塊圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)均分的左上 半部亮度值A(chǔ)1、右上半部亮度值B2、左下半部亮度值B1以及右下半部亮度值A(chǔ)2,接著將這四 個(gè)亮度值按照公式f = A^A2-B1-B2求出特征值f，在得到了黑白方格模塊圖像中的每個(gè)像 素點(diǎn)各自的特征值f后，然后根據(jù)預(yù)設(shè)的角點(diǎn)閾值對(duì)所有的特征值f進(jìn)行二值化及非極大 值抑制處理，就可排除掉圖像中的非角點(diǎn)像素點(diǎn)，得到的最終結(jié)果即為黑白方格模塊圖像 中的所有黑方格和白方格的每個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的 黑白方塊檢測(cè)模塊根據(jù)每個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)的特征值f進(jìn)行判斷，如果f值為負(fù)值，則其對(duì)應(yīng)的 角點(diǎn)像素點(diǎn)為A類角點(diǎn)像素點(diǎn)(7)，如果f值為正值，則其對(duì)應(yīng)的角點(diǎn)像素點(diǎn)為B類角點(diǎn)像 素點(diǎn)8，A類角點(diǎn)像素點(diǎn)(7)和B類角點(diǎn)像素點(diǎn)⑶沿著橫向方向或縱向方向交錯(cuò)排列，將 每組上下左右相鄰的四個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)順序連接起來(lái)，這樣每組順序連接的四個(gè)角點(diǎn)構(gòu)成一 個(gè)四邊格，左上端是A類角點(diǎn)像素點(diǎn)(7)的四邊格為黑色四邊格，左上端是B類角點(diǎn)像素點(diǎn) ⑶的四邊格為白色四邊格。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的 質(zhì)量評(píng)估模塊，利用連通區(qū)域標(biāo)記方法，將相鄰的黑色四邊格和白色四邊格區(qū)域連接起來(lái)， 構(gòu)成連續(xù)的區(qū)域，一個(gè)整體的連續(xù)區(qū)域代表對(duì)應(yīng)的一塊被測(cè)玻璃(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的 玻璃檢測(cè)模塊，首先獲取每塊被測(cè)玻璃(3)對(duì)應(yīng)的連續(xù)區(qū)域內(nèi)的每個(gè)四邊格的頂邊的邊長(zhǎng) L1、左側(cè)邊的邊長(zhǎng)L2、右側(cè)邊的邊長(zhǎng)L3以及底邊的邊長(zhǎng)L4的大小，以及該四邊格的左上夾角 A1、右上夾角A2、左下夾角A3以及右下夾角A4，再利用四邊格的伸縮變形程度α指標(biāo)計(jì)算公 式計(jì)算出對(duì)應(yīng)的伸縮變形程度α 其中Z= 11，表示頂邊的邊長(zhǎng)L1、左側(cè)邊的邊長(zhǎng)1^2、右側(cè)邊的邊長(zhǎng)1^3以及底邊的邊長(zhǎng)L4之和的平均值；以及四邊格的扭曲變形度β計(jì)算公式β = IA1-QO0 | + |Α2-90° | + |Α3-90° | + |Α4-90° 1/360° 計(jì)算出對(duì)應(yīng)的伸縮變形度和 扭曲變形度，最后就能得到所有四邊格的伸縮變形度α和扭曲變形度β，這樣被測(cè)玻璃的 質(zhì)量指標(biāo)就得以確定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置的測(cè)量方法，其特征在于，步驟如下步驟1 帶有所述的縱向交錯(cuò)和水平交錯(cuò)分布黑方格和白方格的黑白方格模板(1)投 影至被測(cè)玻璃(3)表面形成黑白方格模塊投影區(qū)域，啟動(dòng)帶有視頻采集卡(5)的計(jì)算機(jī) (6)并接通攝像頭(4)，通過(guò)攝像頭(4)將形成的黑白方格模塊投影區(qū)域傳送到視頻采集卡 (5)，然后視頻采集卡(5)將該黑白方格模塊投影區(qū)域轉(zhuǎn)換為黑白方格模塊圖像傳輸?shù)接?jì) 算機(jī)(6)內(nèi)的角點(diǎn)檢測(cè)模塊；步驟2 所述的角點(diǎn)檢測(cè)模塊首先獲取黑白方格模塊圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)均分的左上 半部亮度值A(chǔ)1、右上半部亮度值B2、左下半部亮度值B1以及右下半部亮度值A(chǔ)2,接著將這四 個(gè)亮度值按照公式f = A^A2-B1-B2求出特征值f，在得到了黑白方格模塊圖像中的每個(gè)像 素點(diǎn)各自的特征值f后，然后根據(jù)預(yù)設(shè)的角點(diǎn)閾值對(duì)所有的特征值f進(jìn)行二值化及非極大 值抑制處理，就可排除掉圖像中的非角點(diǎn)像素點(diǎn)，得到的最終結(jié)果即為黑白方格模塊圖像 中的所有黑方格和白方格的每個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)；步驟3 通過(guò)計(jì)算機(jī)(6)內(nèi)的黑白方塊檢測(cè)模塊，根據(jù)每個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)的特征值f進(jìn)行 判斷，如果f值為負(fù)值，則其對(duì)應(yīng)的角點(diǎn)像素點(diǎn)為A類角點(diǎn)像素點(diǎn)(7)，如果f值為正值，則 其對(duì)應(yīng)的角點(diǎn)像素點(diǎn)為B類角點(diǎn)像素點(diǎn)8，A類角點(diǎn)像素點(diǎn)(7)和B類角點(diǎn)像素點(diǎn)(8)沿著 橫向方向或縱向方向交錯(cuò)排列，將每組上下左右相鄰的四個(gè)角點(diǎn)像素點(diǎn)順序連接起來(lái)，這 樣每組順序連接的四個(gè)角點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)四邊格，左上端是A類角點(diǎn)像素點(diǎn)(7)的四邊格為黑 色四邊格，左上端是B類角點(diǎn)像素點(diǎn)(8)的四邊格為白色四邊格；步驟4 通過(guò)計(jì)算機(jī)6內(nèi)的質(zhì)量評(píng)估模塊，利用連通區(qū)域標(biāo)記方法，將相鄰的黑色四邊 格和白色四邊格區(qū)域連接起來(lái)，構(gòu)成連續(xù)的區(qū)域，一個(gè)整體的連續(xù)區(qū)域代表對(duì)應(yīng)的一塊被 測(cè)玻璃⑶；步驟5 通過(guò)計(jì)算機(jī)(6)內(nèi)的玻璃檢測(cè)模塊，首先獲取每塊被測(cè)玻璃(3)對(duì)應(yīng)的連續(xù)區(qū) 域內(nèi)的每個(gè)四邊格的頂邊的邊長(zhǎng)L1、左側(cè)邊的邊長(zhǎng)L2、右側(cè)邊的邊長(zhǎng)L3以及底邊的邊長(zhǎng)L4 的大小，以及該四邊格的左上夾角A1、右上夾角A2、左下夾角A3以及右下夾角A4,再利用四 邊格的伸縮變形程度α指標(biāo)計(jì)算公式計(jì)算出對(duì)應(yīng)的伸縮變形程度α 4(L1 一 L)1 + (L2 - LY +(L3-L)2+ (L4 — Lya = J^^^’ v 4 ‘ IL其中Z =Zi，表示頂邊的邊長(zhǎng)L1、左側(cè)邊的邊長(zhǎng)1^2、右側(cè)邊的邊長(zhǎng)1^3以及底邊的邊長(zhǎng)L4之和的平均值；以及四邊格的扭曲變形度β計(jì)算公式β = IA1-QO0 | + |Α2-90° | + |Α3-90° | + |Α4-90° 1/360° 計(jì)算出對(duì)應(yīng)的伸縮變形度和 扭曲變形度，最后就能得到所有四邊格的伸縮變形度α和扭曲變形度β，這 被測(cè)玻璃的 質(zhì)量指標(biāo)就得以確定。
全文摘要
一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的玻璃質(zhì)量檢測(cè)裝置及其測(cè)量方法，該裝置由帶有視頻采集卡的計(jì)算機(jī)、攝像頭、與計(jì)算機(jī)連接的視頻線以及帶有縱向和水平交錯(cuò)黑白方格的模板組成，通過(guò)對(duì)被測(cè)玻璃映射的棋盤(pán)格影像的畸變程度的分析得到玻璃質(zhì)量等級(jí)，即攝像頭拍攝到被測(cè)玻璃中反射出的黑白圖像，拍攝的圖片將會(huì)傳送到計(jì)算機(jī)中，并在計(jì)算機(jī)中對(duì)拍攝結(jié)果進(jìn)行分析，根據(jù)反射結(jié)果來(lái)評(píng)估玻璃的質(zhì)量等級(jí)；這樣本發(fā)明自動(dòng)完成玻璃質(zhì)量的檢測(cè)過(guò)程，無(wú)需人工參與，提高了玻璃生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，使得玻璃檢測(cè)過(guò)程準(zhǔn)確、快速、方便，且以現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)為工具，利用玻璃的反光特性作為質(zhì)量評(píng)估依據(jù)，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，安裝方便，易于操作。
文檔編號(hào)G01B11/16GK101936919SQ20101024924
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者馮定成, 王偉, 陳 峰 申請(qǐng)人:清華大學(xué)