基于图像识别的注塑件表面缺陷分析方法与流程

本发明涉及图像数据处理领域。本发明涉及基于图像识别的注塑件表面缺陷分析方法。

背景技术：

1、注塑是一种塑料加工工艺，也称为注塑成型。它是指将塑料颗粒或者粉末加热至熔化状态，然后通过高压将熔化的塑料注入到模具的封闭腔室内，经冷却后得到所需形状的塑料制品的过程。

2、在注塑的过程中，有多种因素会导致成型后的塑料件表面出现白色斑块。可认为白色斑块的区域是注塑件表面的缺陷区域。下面介绍几种可能产生白色斑块的情形：如果料温过高，可能会导致塑料分解或者发生其他不良反应，进而可能导致成型后的塑料件表面出现白色斑块。例如，这些斑块可能是由于塑料分解后的物质在表面积累造成的。如果冷却不均匀，可能导致塑料件受到的应力集中，进而导致出现白色斑块。塑料在注塑成型后会收缩，塑料表面可能因收缩不均匀而出现白色斑块，这是因为塑料在收缩时可能形成微小的应力集中区域，使得该区域的光学性质发生变化而表现为白色。如果包紧力过大或不均匀，可能会导致塑料分布不均匀或者塑料流动路径不畅，从而影响成型质量。这种情况下，塑料表面可能出现白色斑块。

3、现有技术中如授权公告号cn115311270b的专利文件，公开了一种塑料制品表面缺陷检测方法，该方法包括：基于图像中每个像素点的聚集程度以及灰度分布特性，缩小可能为缺陷的区域之间的灰度值差异，提高了后续阈值分割的准确性，进而提高了对缺陷分析的准确性。

4、然而，由于注塑件的表面通常是光滑的，在光照的影响下，注塑件表面的光滑区域可能会出现反光的情况，反光的区域在图像中同样是白色的，反光的区域具有和白色斑块类似的颜色特征，但是反光区域很可能是非缺陷区域，所以上述方法无法有效地对“反光”的非缺陷区域和缺陷区域进行区分，即较容易造成误检，进而导致基于上述方法对注塑件表面进行缺陷分析的准确率较低。

技术实现思路

1、为解决上述对注塑件表面进行缺陷分析的准确率较低的技术问题，本发明提出基于图像识别的注塑件表面缺陷分析方法。

2、基于图像识别的注塑件表面缺陷分析方法，包括：

3、获取被多个方向的光分别照射下的目标注塑件表面的多个图像；

4、对于所述目标注塑件表面的一个位置，确定所述位置在每个图像中对应的目标像素点，在每个图像中，计算所述目标像素点的初始缺陷值，所述初始缺陷值与所述目标像素点及其邻域像素点的梯度幅值的均值正相关，与所述目标像素点的亮度正相关；

5、计算所述位置的修正缺陷值f：

6、

7、其中，为各图像中目标像素点的初始缺陷值的均值，为自然指数函数，v为各图像中目标像素点的亮度均值，c为各目标像素点的亮度与所述亮度均值的差异的最大值；

8、根据所述目标注塑件表面各位置的修正缺陷值，判断所述目标注塑件表面是否存在缺陷。

9、考虑到白色斑块具有较明显的边缘，注塑件本身造型也具有较明显的边缘，但是通常情况下注塑件本身造型的颜色与白色斑块的颜色的差异较大，基于此，根据图像中各像素点的梯度幅值、亮度，计算各像素点的初始缺陷值，然后基于各像素点的初始缺陷值减弱注塑件的本身造型对缺陷分析的影响。

10、考虑到反光区域的位置很可能会随着打光方向的变化而变化，而白色斑块的位置不变化，基于此，根据图像中各位置的初始缺陷值、注塑件表面对应的多个图像中同一位置像素点的亮度，计算图像中各位置的修正缺陷值，其中，若目标注塑件表面某个位置的修正缺陷值越大，则该位置对应的像素点越可能为白色斑块的边缘像素点。然后基于各位置的修正缺陷值判断目标注塑件表面是否存在缺陷，减弱了图像中反光区域对缺陷分析的影响，提高了对目标注塑件表面进行缺陷分析的准确率。

11、可选的，根据所述目标注塑件表面各位置的修正缺陷值，判断所述目标注塑件表面是否存在缺陷，包括：

12、计算所述目标注塑件表面各位置的缺陷指标的公式为：

13、

14、其中，m和n不同时为0，为图像中第i行第j列像素点对应位置的缺陷指标，为取最小值的函数，为所述第i行第j列像素点对应位置的修正缺陷值，为图像中第行第列像素点对应位置的修正缺陷值；

15、若，则所述目标注塑件表面存在缺陷，其中，为大于第一预设缺陷阈值的缺陷指标对应位置的总个数，为所述目标注塑件表面中位置的总个数，为第一预设比例阈值。

16、考虑到白色斑块的边缘像素点具有一定的“连续性”，即白色斑块的边缘像素点的八邻域像素点中存在白色斑块的边缘像素点，通常情况下目标注塑件表面的图像中的白色噪点不具有这种“连续性”。其中，目标注塑件表面为某一个注塑件的表面。基于此，为了提高对目标注塑件表面进行缺陷分析的准确率，根据目标注塑件表面各位置的修正缺陷值，计算各位置的缺陷指标，然后根据各位置的缺陷指标判断目标注塑件表面是否存在缺陷，减弱了图像中白色噪点对缺陷分析的影响，提高了对目标注塑件表面进行缺陷分析的准确率。

17、若越大，则图像中第i行第j列像素点越可能为白色斑块的边缘像素点。

18、可选的，根据所述目标注塑件表面各位置的修正缺陷值，判断所述目标注塑件表面是否存在缺陷，包括：

19、若，则所述目标注塑件表面存在缺陷，其中，为大于第二预设缺陷阈值的修正缺陷值对应位置的总个数，为所述目标注塑件表面中位置的总个数，为第二预设比例阈值。

20、若越大，则说明图像中白色斑块的面积越大的可能性越大，进而说明目标注塑件表面存在缺陷的可能性越大。

21、可选的，初始缺陷值的计算公式为：

22、

23、其中，任一图像中第i行第j列像素点的初始缺陷值，为所述任一图像中第行第列像素点的梯度幅值，t为所述任一图像中像素点的梯度幅值的最大值，为所述任一图像中第i行第j列像素点的亮度，g为所述任一图像中像素点的亮度的最大值。

24、若越大，则说明任一图像中第i行第j列像素点越可能为白色斑块的边缘像素点或反光区域的边缘像素点。

25、可选的，所述多个方向为四个方向。

26、考虑较多打光方向，可提高计算修正缺陷值的准确率。

27、可选的，所述光的照射方向与注塑件表面的夹角为45度。

28、可选的，所述多个方向为两个方向。所述两个方向为所述四个方向中任意两个方向。

29、可选的，所述第一预设缺陷阈值为0.5，所述第一预设比例阈值为0.03。

30、本发明的有益效果：

31、白色斑块具有明显的边缘，且通常情况下白色斑块的颜色与注塑件表面的颜色之间的差异较大，而注塑件表面的自身造型虽然具有较明显的边缘，但是通常情况下该造型的颜色与白色斑块的颜色的差异较大，而且通常情况下反光区域的位置会随着打光方向的变化而变化。基于此，可根据注塑件表面的图像中各像素点的梯度幅值、亮度，判断注塑件表面是否存在缺陷，提高了对注塑件表面进行缺陷分析的准确率。

32、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。