[发明专利]一种基于机器视觉的热转印胶片胶水偏位检测方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的热转印胶片胶水偏位检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：设置胶片宽度合格阈值；

S2：获取热转印胶片背光图；

S3：扣取图像中的胶片；

S4：图像聚类获取图片胶水层；

S5：计算胶水层最宽方向宽度；

S6：对比宽度并输出检测结果，将当前得到的胶片的胶水宽度与宽度合格阈值进行比较，若大于阈值，则评定为缺陷，否则评定为合格。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的热转印胶片胶水偏位检测方法，其特征在于，所述步骤S2获取热转印胶片背光图时，热转印胶片放置于背光源上，可在视野范围内以任何角度与位置摆放。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的热转印胶片胶水偏位检测方法，其特征在于，所述步骤S3扣取图像中胶片的具体过程如下：

S3-1：利用sobel图像边缘检测算法及二值化处理得到边缘二值图；

S3-2：通过findContours算法对边缘二值图进行外轮廓提取，并只保留最大轮廓；

S3-3：利用minAreaRect函数，得到刚好围绕胶片的矩形X，其四个顶点为(A、B、C、D)；

S3-4：通过图像中的距离公式:分别得到矩形X的长宽，并以此长宽建立新图片；

S3-5：利用透视变换的实现函数getPerspectiveTransform，得到透视转换矩阵M；

S3-6：利用M与变换算法warpPerspective得到成功被扣取出来的热转印胶片图。

4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的热转印胶片胶水偏位检测方法，其特征在于，所述步骤S3-5利用透视变换的实现函数getPerspectiveTransform，得到透视转换矩阵M的具体过程如下：

利用透视变换将原始图矩阵X范围投影到图像Y上面，透视变换的公式为：

变换后的坐标x,y分别为：x＝x'/w'，y＝y'/w'，展开之后即：

其中，即为透视变换矩阵M，表示线性变换，[a₃₁ a₃₂]用于平移。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的热转印胶片胶水偏位检测方法，其特征在于，所述步骤S4图像聚类获取图片胶水层的具体过程为：将步骤S3扣取到的胶片图划分为三层，分别为图案层、胶水层、背景层；然后分别选取三个聚类类别分别对应图案层、胶水层、背景层，最终得到只包含胶水层的二值图。

6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的热转印胶片胶水偏位检测方法，其特征在于，所述分别对应图案层、胶水层、背景层的三个聚类类别均为K均值聚类，K均值通过循环更新类中心的初始估计值来实现，其步骤如下：

S4-1：初始化类重心μ_i,i＝1，2，…，k；

S4-2：将每一个数据点赋给距离类c_i最近的中心；

S4-3：更新中心为赋给某一类的所有数据点的平均值；

S4-4：重复步骤S4-2和S4-3直至收敛；

K均值尽可能地最小化类之间的方差：

其中，x_j为数据向量。

7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的热转印胶片胶水偏位检测方法，其特征在于，所述K均值聚类算法使用不同的初始化中心运行多次，然后从得出的多个结果中选择具有最小方差V的作为最后的结果。

8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的热转印胶片胶水偏位检测方法，其特征在于，所述步骤S5计算胶水层最宽方向宽度，具体为：分别计算胶水偏向上、下、左、右四个方向的宽度，取四个方向中宽度最大的值作为最宽方向宽度。

9.根据权利要求8所述的一种基于机器视觉的热转印胶片胶水偏位检测方法，其特征在于，所述计算胶水偏向上方向的宽度的具体步骤如下：

S5-1：对胶水层二值图从第一列的最上方元素开始搜索，逐个元素搜索，若搜索不到非零像素点，则跳到步骤S5-3；若搜索得到非零像素点，则对初始值为0的N加上1，并进入步骤S5-2；

S5-2：标志当前非零像素点，并继续往下搜索，若搜索得到的像素点为非零点则继续标志该点，否则结束本行的搜索；

S5-3：往右一行进行步骤S5-1与步骤S5-2的搜索，并重复此步骤，直到最后一行搜索完毕；

S5-4：统计被标志的像素点的总数量，除以N值，得到上方向宽度H_上。