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申请/专利权人：大连工业大学

摘要：本发明属于光学技术领域，具体涉及一种基于超分辨重建的金属品印刷缺陷与表面损伤的检测方法，其包括图像获取、图像处理、图像结果输出。本发明的核心内容为采用图像超分辨重建提高配准精度、以图像差分的提高检测效率、图像阈值分割降低噪声干扰、图像形态学分析并输出结果。本发明的检测方法为非接触式检测，在充分考虑到图像特征受到像素精度的影响下，采用超分辨重建图像配准的方法，实现了对金属印刷品的印刷缺陷和表面损伤的检测。

主权项：1.一种基于超分辨重建的金属品印刷缺陷与表面损伤的检测方法，其特征在于，所述的基于超分辨重建的金属品印刷缺陷与表面损伤的检测方法包括以下步骤：步骤1、构建图像获取系统挑选经检测并符合标准的金属印刷品作为标准金属印刷品，图像获取系统通过多次相机光源实验调整，选择相机和光源，并确定图像获取系统的参数；步骤2、获取图像及图像预处理2.1在步骤1中，完成图像获取系统的参数设置后，开始对标准金属印刷品图像进行采集，将采集到的标准金属印刷品的灰度图像，进行滤波去噪预处理；2.2图像插值对步骤2.1获取的经预处理的标准金属印刷品的灰度图像，进行超分辨重建处理，其中，所述的超分辨重建采用二次线性插值的方法，将原有1像素均分为16份，以实现水平方向、竖直方向的14像素的平移配准，理论精度达到0.125像素；所述的超分辨重建的方法中，对图像的每一个像素进行二次线性插值处理，任选一像素其四个角点的坐标分别为fi，j、fi+1，j、fi+1，j、fi+1，j+1，首先进行水平方向上的二次线性插值，由fi，j、fi+1，j坐标可求得其中点坐标fi+0.5，j，然后利用求得的中心点像素坐标fi+0.5，j分别与fi，j、fi+1，j再次插值即可求得新的中心点像素坐标fi+0.25，j、fi+0.75，j，即完成水平方向的插值，竖直方向插值方法与水平方向插值方法相同，该插值方法将原有1像素均分为16份，实现水平方向、竖直方向的14像素的平移配准，理论精度达到0.125像素，图像插值计算公式如下式1至式6所示： 2.3获取感兴趣区域针对步骤2.2中完成图像插值处理后的标准金属印刷品的灰度图像，选取两处感兴趣区域，并对选取的感兴趣区域进行二值化处理，去除小联通区域；在步骤2.3中选取的两处感兴趣区域分别为圆形感兴趣区域和长方形感兴趣区域；针对圆形感兴趣区域采取等距选取六点拟合圆形提取圆心的方法确定圆形感兴趣区域的中心点坐标；针对长方形区域选取四个对角点拟合两条对角线求取两对角线交点作为长方形区域中心点像素坐标；选取的两处感兴趣区域分别为圆形感兴趣区域和长方形感兴趣区域；针对圆形感兴趣区域采取等距选取六点拟合圆形提取圆心的方法确定圆形感兴趣区域的中心点坐标；针对长方形区域选取四个对角点拟合两条对角线求取两对角线交点作为长方形区域中心点像素坐标；2.4获取感兴趣区域中心点在步骤2.3中获取的感兴趣区域后，采用曲线拟合法提取感兴趣区域中心点位置，得到两处感兴趣区域的中心点像素坐标分别为X1,Y1和X2,Y2；重复步骤2.1至步骤2.4，针对待测件进行获取图像及图像预处理、图像插值、获取感兴趣区域以及获取感兴趣区域中心点，得到待测件的两处感兴趣区域的中心点像素坐标分别为X3,Y3和X4,Y4；步骤3、图像配准完成步骤2后，将待测件的图像按照像素偏移量δ1、δ2进行X、Y方向的平移，使待测件的图像的第一处感兴趣区域的中心点像素坐标与标准金属印刷品的图像的第一处感兴趣区域的中心点像素坐标重合，此时待测件初始选取的两处感兴趣区域中心点像素坐标点X3,Y3、X4,Y4变为新的像素坐标点X1,Y1、X4-δ1,Y4-δ2，完成图像平移配准，其中偏移量计算为：δ1＝X3-X17δ2＝Y3-Y18将标准金属印刷品的图像中的两处感兴趣区域的中心点像素坐标X1,Y1、X2,Y2点进行连线，记作L1；将完成平移配准后的待测件的图像的感兴趣区域的中心点像素坐标X1,Y1、X4-δ1,Y4-δ2点进行连线，记作L2，将中心点像素坐标X2,Y2、X4-δ1,Y4-δ2进行连线，记作L3，计算L1与L2所夹锐角θ，将上述像素坐标点带入公式9、10、11、12，夹角θ的计算如下： 将完成平移配准后的待测件的图像以X1,Y1为圆心、旋转θ夹角，即完成图像旋转配准；步骤4、图像差分采用图像差分的方法，可视化缺陷部分；步骤5、图像阈值分割将步骤4中差分后图像进行滤波去噪，以去除因图像配准带来的偏差；步骤6、图像形态学分析并输出结果对步骤5中完成去噪的差分图像根据图像形态学进行分析，对有缺陷和损伤的待测件进行分类，同时输出结果。

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百度查询： 大连工业大学 基于超分辨重建的金属品印刷缺陷与表面损伤的检测方法