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1/4像素的平移配准,理论精度达到0.125像素;
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;
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:
δ2=y3-y1(8)
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。
2.根据权利要求1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,其特征在于,所述的图像获取系统包括第一投射光源(1-2)、工业相机(1-3)、第二投射光源(1-4)、数据处理中心(1-5)和工作站显示器1-6;其中数据处理中心(1-5)与工作站显示器(1-6)连接,且数据处理中心(1-5)与第一投射光源(1-2)、工业相机(1-3)和第二投射光源(1-4)分别连接。
3.根据权利要求1或2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,其特征在于,在步骤2.2)中,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f(i,j)、f(i+1,j)、f(i+1,j)、f(i+1,j+1),首先进行水平方向上的二次线性插值,由f(i,j)、f(i+1,j)坐标可求得其中点坐标f(i+0.5,j),然后利用求得的中心点像素坐标f(i+0.5,j)分别与f(i,j)、f(i+1,j)再次插值即可求得新的中心点像素坐标f(i+0.25,j)、f(i+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1/4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:
4.根据权利要求1或2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,其特征在于,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。
5.根据权利要求3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,其特征在于,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。