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OPT小講堂之SciSmart智能視覺軟件系列培訓(xùn)課程已推出七個(gè)課時(shí)。這個(gè)系列自推出以來，受到很多機(jī)器視覺專家、從業(yè)者的青睞。本次推出的案例從圖像增強(qiáng)模塊入手，以實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證SciSmart智能視覺軟件的穩(wěn)定與易用。
圖像增強(qiáng)的應(yīng)用場景舉例
● 成像背景復(fù)雜、產(chǎn)品表面干擾大
● 成像不穩(wěn)定，感興趣區(qū)域不明顯，誤判、漏判風(fēng)險(xiǎn)高
● 圖像數(shù)據(jù)量大，處理效率低
● 產(chǎn)品規(guī)格過大，無法用相機(jī)一次完成整個(gè)產(chǎn)品拍攝
圖像增強(qiáng)應(yīng)用的效果
當(dāng)成像效果無法滿足我們的檢測要求時(shí)，可以通過圖像增強(qiáng)模塊中算子的應(yīng)用，對圖像進(jìn)行二次處理，將圖像的特征更直觀地呈現(xiàn)出來，提高檢測質(zhì)量，如以下三組圖所示：
預(yù)處理算子應(yīng)用：對圖像進(jìn)行手動(dòng)二值化、開運(yùn)算和膨脹綜合處理，如圖1；
形態(tài)學(xué)算子應(yīng)用：對圖像進(jìn)行閉運(yùn)算處理，如圖2；
亮度調(diào)整算子應(yīng)用：對圖像進(jìn)行亮度、對比度、伽馬值調(diào)整，如圖3。
圖1 預(yù)處理算子應(yīng)用效果示意圖
圖2 形態(tài)學(xué)算子應(yīng)用效果示意圖
圖3 亮度調(diào)整算子應(yīng)用效果示意圖
下面通過圖像增強(qiáng)的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例來演示效果。
(1)檢測需求
分析石墨片的通孔是否有沖壓不良。
圖4 石墨片通孔指示圖
(2)兩種實(shí)現(xiàn)方式對比
方式一：直接對原圖進(jìn)行分析
● 成像中含有多個(gè)產(chǎn)品，不方便對單個(gè)產(chǎn)品圖像進(jìn)行分析處理
● 產(chǎn)品圖像表面干擾點(diǎn)多，不利于篩選目標(biāo)
方式二：先對圖像進(jìn)行二值化、圖像操作等綜合性處理后，再進(jìn)行分析
● 提取單個(gè)產(chǎn)品圖像，便于分析處理
● 產(chǎn)品圖像表面無干擾點(diǎn)，利于篩選目標(biāo)，更直觀且穩(wěn)定
圖5 原圖(左)與綜合性處理后的效果圖(右)
通過以上兩個(gè)實(shí)現(xiàn)方式的對比可以看出，對圖像進(jìn)行綜合性處理后再進(jìn)行處理和分析，能夠更加直觀提取目標(biāo)特征，有效降低誤檢率。同時(shí)處理后的圖像數(shù)據(jù)量減小，提高了檢測效率。那么接下來，我們一起來看看方式二是如何實(shí)現(xiàn)的：
(3)方式二的實(shí)現(xiàn)步驟
a、屏蔽視野中不完整的產(chǎn)品，提出單個(gè)完整的產(chǎn)品
通過二值化將原圖轉(zhuǎn)換為一張背景為黑色的黑白圖像，接著進(jìn)行閉運(yùn)算處理將二值化后還保留的細(xì)小不良通孔及產(chǎn)品表面的干擾屏蔽處理，最后通過Blob篩選設(shè)定合理篩選條件(如：面積大小)提取出完整的產(chǎn)品，并屏蔽不完整的產(chǎn)品。這樣處理便于后面能夠更加快速、穩(wěn)定、準(zhǔn)確地對通孔進(jìn)行檢測與分析。具體的處理流程如下：
圖6 提取單個(gè)產(chǎn)品處理流程
b、通孔提取、結(jié)果分析：
● 通孔提取：在上一步的基礎(chǔ)上通過Blob分析工具設(shè)定合理的參數(shù)，提取出通孔位置及個(gè)數(shù)
● 結(jié)果分析：當(dāng)前產(chǎn)品識別得到的通孔個(gè)數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品通孔個(gè)數(shù)進(jìn)行對比，從而判斷當(dāng)前產(chǎn)品是否合格
以上的操作步驟如下流程圖所示：
圖7 通孔提取、分析流程圖
c、結(jié)果顯示
圖8 不良品運(yùn)行效果圖(圖片可放大看細(xì)節(jié))
圖9 良品運(yùn)行效果圖(圖片可放大看細(xì)節(jié))
通過以上實(shí)例可以看出，在機(jī)器視覺圖像分析領(lǐng)域，圖像增強(qiáng)可以說是既基礎(chǔ)又至關(guān)重要。在SciSmart智能視覺軟件圖像增強(qiáng)模塊下，除了“OPT小講堂”此前推過的濾波、形態(tài)學(xué)、二值化，還有縮放、圖像拼接、圖像操作、通道提取、直方圖均衡化、光度立體技術(shù)等功能。無論任何行業(yè)，運(yùn)用圖像增強(qiáng)模塊下的各種功能，都可以對圖像質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化處理，滿足我們對圖像分析的需求。
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