[发明专利]基于直方图分解的带钢表面缺陷精准检测方法

摘要

本发明涉及基于直方图分解的带钢表面缺陷精准检测方法，该方法包括如下步骤：读取图像；从待检测的灰度图像直方图中采集确定属于背景的采样点；拟合直方图分解曲线；根据分解曲线f_c及待检测的灰度图像直方图中各灰度级对应的频率f(g_i)定义隶属度函数μ_A，以隶属度函数μ_A表示各灰度级及其对应的像素点隶属于缺陷的程度；设定置信度α，然后根据模糊理论及隶属度函数μ_A生成隶属度矩阵；在隶属度矩阵中寻找所有的连通区域并对各连通区域中隶属度值求和；设定连通域阈值TH，如果该连通区域的隶属度值之和大于连通域阈值TH，则此连通区域对应的所有像素点均记为1，判断为缺陷点，反之，记为0，为非缺陷点，实现缺陷的准确定位。

主权项

1.一种基于直方图分解的带钢表面缺陷精准检测方法，该方法包括如下步骤：步骤1，读取图像：线阵相机在线获取待检测的灰度图像I并存储于计算机内存中，从内存中读取到待检测的灰度图像I；生成待检测的灰度图像直方图，获得各灰度级g_i对应的频率f(g_i)，其中i∈[1,L]且i∈Z，Z为全体整数集合，L为待检测的灰度图像所含有的灰度级总数；步骤2，从待检测的灰度图像直方图中采集确定属于背景的采样点：建立带钢表面的灰度图像数据库，基于该数据库设定不同图像的背景灰度级均值所能取得的最大值为b_max、所能取得的最小值为b_min；对于待检测的灰度图像，在[b_min,b_max]区间内搜索当f(g_i)取得最大值时的g_i，并定义其为b_a；然后基于数据库设置小于b_a的采样点个数为n₁、大于b_a的采样点个数为n₂，从而获得所有采样点{(g_i,f(g_i))|g_i∈[b_a‑n₁,b_a+n₂]}，该所有采样点即为属于背景的采样点；步骤3，拟合直方图分解曲线：使用最小二乘法对步骤2所采集的属于背景的采样点进行高斯拟合，得到一条分解曲线f_c，该分解曲线将待检测的灰度图像直方图分解为背景子直方图与前景子直方图；步骤4，定义隶属度函数：根据步骤3得到的分解曲线f_c及步骤1中得到的待检测的灰度图像直方图中各灰度级对应的频率f(g_i)定义隶属度函数μ_A，以隶属度函数μ_A表示各灰度级及其对应的像素点隶属于缺陷的程度；步骤5，生成隶属度矩阵：设定置信度α，然后根据模糊理论及步骤4定义的隶属度函数μ_A生成隶属度矩阵；步骤6，缺陷定位：在隶属度矩阵中寻找所有的连通区域并对各连通区域中隶属度值求和；设定连通域阈值TH，如果该连通区域的隶属度值之和大于连通域阈值TH，则此连通区域对应的所有像素点均记为1，判断为缺陷点，反之，记为0，说明此连通区域对应的所有像素点均为非缺陷点，从而实现了缺陷的准确定位。