[发明专利]一种基于机器视觉的POS机缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及视觉检测的技术领域，尤其涉及到一种基于机器视觉的POS机缺陷检测方法。

背景技术

随着社会的发展，POS机的使用越来越普及。与此同时，客户对POS机的性能与质量要求也越来越高。

目前大部分POS机生产企业对表面缺陷的检测大都是采用人工目测法来实现，此种人工目测法不仅会影响生产速度，而且人眼长时间工作容易疲劳，易出现漏检现象，产品的质量难以得到保证。

如何高精度、高效在线检测POS机的缺陷，成为POS机生产厂家亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测精度高、效率高、解放劳动力的基于机器视觉的POS机缺陷检测方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：包括以下步骤：

S1、待检测POS机定位，使待检测POS机的显示屏区域以及按键区域分别进入各自所对应相机的视野；

S2、步骤S1所述对应的相机分别采集待检测POS机显示屏区域以及按键区域的图像；

S3、对采集到的待检测POS机显示屏区域以及按键区域的图像进行灰度化处理；

S4、对待检测POS机的显示屏区域进行缺陷检测；

S5、对待检测POS机的按键区域进行缺陷检测。

进一步地，步骤S2中，由于红外光波长，穿透力强，且在低角度环形光下划痕和背景对比度高，因此采集待检测POS机显示屏区域图像时使用红色环形低角度光源成像；而采集待检测POS机按键区域图像时使用白色条形光高角度照射，使得到均匀图像。

进一步地，步骤S4具体步骤如下：

S4-1、将显示屏区域转成频域图像，并将其与正弦带通滤波器作卷积运算，运算后的图像恢复到空间域处理；

S4-2、对间域图像分别定义两个二维变换矩阵，并对其作仿射变换；

S4-3、将两个经过仿射变换的图像作差，提取缺陷特征；

S4-4、由缺陷部分与背景图像的灰度差异性，分割缺陷部分。

进一步地，上述步骤S4-1具体步骤如下：

S4-1-1、频域转换

公式为：

其中，h(r,c)表示一幅图像，(r,c)和(k,l)表示像素点坐标，h表示图像的高，w表示图像的宽，频率(u,v)表示图像中每个像素的周期数；

S4-1-2、卷积运算

计算公式为：

其中，f表示图像函数，h表示正弦带通滤波器；(r,c)表示像素点坐标，(u,v)为频率，表示图像中每个像素的周期数；

S4-1-3、空间域转换

计算公式为：

进一步地，步骤S4-2对间域图像分别定义两个二维变换矩阵，并对其作仿射变换，公式如下：

其中，R₁和R₂表示两个经过仿射变换后的图像矩阵，(x₁，y₁)和(x₂，y₂)表示图像上一点坐标，α和β表示旋转角度。

进一步地，步骤S5具体步骤如下：

S5-1、局部阈值，分割出所有按键区域；

S5-2、对分割出的按键进行分类，将数字按键归为A类，汉字按键归为B类，特殊符号按键归为C类；

S5-3、分别对A、B、C类按键进行缺陷检测。

其中，步骤S5-3中检测A类数字按键的具体步骤如下：

A-1、选出A类按键并对其局部阈值，分割出按键表面OCR字符；

A-2、对分割出的OCR字符排序；

A-3、OCR字符识别，判断POS机A类按键是否有漏印和错印。

步骤S5-3中检测B类汉字按键的具体步骤如下：

B-1、选出B类按键并对其局部阈值，分割出按键表面汉字；

B-2、对分割出的汉字排序；

B-3、建立POS机良品按键表面汉字标准形状模板；

B-4、采用形状模版匹配，检测待测POS机汉字按键，由匹配得分判断POS机B类汉字按键是否有漏印和错印，具体为：

计算待测图像与模板图像的边缘像素点之间的相似度量S：

表示目标像素点的方向向量，i＝1，2，3…n，(r,c)表示像素点坐标，表示点(r，c)的方向向量，p表示模板上一点，q表示待测图像上一点；