本技術涉及圖像數(shù)據(jù)處理，具體為一種塑料編織袋表面缺陷檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、編織袋半成品在自動生產(chǎn)線傳輸過程中由于生產(chǎn)工藝、人工操作失誤或者機械故障等因素，表面難免會出現(xiàn)褶皺、拉絲、小拉絲、孔洞以及污點等質量缺陷。這些質量缺陷極大的影響了編織袋的品質和外觀，因此對編織袋表面進行缺陷檢測已經(jīng)成為編織袋制造中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)。

2、現(xiàn)有技術主要依靠人工檢測和計算機視覺技術對進行編織袋表面缺陷進行檢測。由于現(xiàn)代化編織袋織造機的生產(chǎn)線速率加快，基于人工檢測缺陷地方式已經(jīng)逐漸被淘汰，逐漸轉變?yōu)榛谟嬎銠C視覺技術的檢測方式。在使用計算機視覺進行檢測時，由于部分編織袋的編織線過細，因此現(xiàn)有技術的計算機視覺檢測模型只能夠對編織袋表面明顯地缺陷進行檢測，例如：面積較大地破損，或者大面積缺線等。而難以發(fā)現(xiàn)編織袋表面微小的缺陷，例如：編織跳線或者拉絲等。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術的目的在于提供一種塑料編織袋表面缺陷檢測方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中難以對編織袋表面微小的缺陷進行檢測的技術問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本技術提供如下技術方案：

3、第一方面，本技術提出一種塑料編織袋表面缺陷檢測方法，包括：

4、獲取塑料編織袋的當前表面缺陷檢測圖像；

5、基于所述當前表面缺陷檢測圖像，由邊緣檢測算法獲取多個邊緣直線；每個邊緣直線至少用于表征所述塑料編織袋中相鄰兩個編織線之間地間隙的延伸方向和延伸長度；

6、基于多個邊緣直線，獲取異常邊緣直線和多個正常邊緣直線；

7、基于多個正常邊緣直線，獲取第一異常系數(shù)；所述第一異常系數(shù)至少用于表征所述當前表面缺陷檢測圖像中各個浮線段沿第一方向上的長度；第一方向平行于所述塑料編織袋的編織方向；

8、基于所述第一異常系數(shù)和所述異常邊緣直線，判斷所述塑料編織袋是否異常。

9、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述表面缺陷檢測圖像包括先驗圖像和分析圖像；所述先驗圖像和所述分析圖像沿所述表面缺陷檢測圖像的長度方向依次分布，且所述先驗圖像和所述分析圖像的長度均為所述表面缺陷檢測圖像長度的1/2；所述表面缺陷檢測圖像的長度方向平行于所述第一方向；所述獲取塑料編織袋的當前表面缺陷檢測圖像，包括：

10、獲取第一時間；所述第一時間為歷史表面缺陷檢測圖像的獲取時間；所述歷史表面缺陷檢測圖像為與所述當前表面缺陷檢測圖像時序相鄰的表面缺陷檢測圖像；

11、獲取所述歷史表面缺陷檢測圖像中塑料編織袋沿編織方向的實際長度；

12、基于所述實際長度，獲取第一長度；所述第一長度為所述實際長度的1/2；

13、獲取當前編織速度；

14、基于所述第一長度和所述當前編織速度，獲取第一時間段；所述第一時間段為第一長度除以當前編織速度；

15、基于所述第一時間和所述第一時間段，獲取第二時間；所述第二時間為所述第一時間和所述第一時間段之和的時間；

16、在所述第二時間，拍攝獲取當前表面缺陷檢測圖像。

17、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述基于多個邊緣直線，獲取異常邊緣直線和正常邊緣直線，包括：

18、基于多個邊緣直線，獲取第一邊緣直線；所述第一邊緣直線為多個邊緣直線中任意一個邊緣直線；

19、基于所述第一邊緣直線和各個第二邊緣直線，獲取多個相似度；所述第二邊緣直線為多個邊緣直線中任意一個與所述第一邊緣直線不同的邊緣直線；

20、基于各個相似度，判定所述第一邊緣直線是否為異常邊緣直線。

21、作為本技術技術方案中一個具體的方案，基于所述第一邊緣直線和各個第二邊緣直線，獲取多個相似度的計算公式如下：

22、cb,i＝max(|cos(θb,i,θb,k)|,|cos(θb,i,θk)|)

23、其中，cb,i為當前表面缺陷檢測圖像中分析圖像的第i條邊緣直線的相似度，θb,i為當前表面缺陷檢測圖像中分析圖像的第i條邊緣直線的延伸方向，θb,k為當前表面缺陷檢測圖像中先驗圖像的第k條邊緣直線的延伸方向，θk為歷史表面缺陷檢測圖像中第k條邊緣直線的延伸方向；cos()余弦相似度函數(shù)；||為求絕對值；max()為取最大值。

24、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述基于多個邊緣直線，獲取異常邊緣直線和正常邊緣直線之后，所述方法還包括：

25、基于多個異常邊緣直線，獲取第三邊緣直線和第四邊緣直線；所述第三邊緣直線為多個異常邊緣直線中任意一個邊緣直線；所述第四邊緣直線為多個異常邊緣直線中與所述第三邊緣直線相鄰的邊緣直線；

26、基于所述第三邊緣直線，獲取第一中心點和第一延伸方向；所述第一中心點為所述第三邊緣直線的中心點；所述第一延伸方向為所述第三邊緣直線的延伸方向；

27、基于所述第四邊緣直線，獲取第二中心點和第二延伸方向；所述第二中心點為所述第四邊緣直線的中心點；所述第二延伸方向為所述第四邊緣直線的延伸方向；

28、基于所述第一中心點、所述第二中心點、所述第一延伸方向、所述第二延伸方向，獲取所述第三邊緣直線的第二異常系數(shù)；

29、基于所述第二異常系數(shù)，再次判定所述第三邊緣直線是否為異常邊緣直線。

30、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述基于所述第一中心點、所述第二中心點、所述第一延伸方向、所述第二延伸方向，獲取所述第三邊緣直線的第二異常系數(shù)的計算公式如下：

31、

32、其中，jb,i表示當前表面缺陷檢測圖像中第i個邊緣直線的第二異常系數(shù)；oi表示第一中心點；oi-1和oi+1均表示第二中心點；θb,i表示第一延伸方向；θb,i-1和θb,i+1均表示第二延伸方向；cos()表示余弦相似度函數(shù)；||為求絕對值；min()為取最小值；sigmoid()表示將括號內的數(shù)值投影到(0，1)區(qū)間范圍內的函數(shù)。

33、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述基于多個正常邊緣直線，獲取第一異常系數(shù)，包括：

34、基于多個正常邊緣直線，獲取多個第一直線段；每個第一直線段至少用于表征所述塑料編織袋中編織線的浮線部分的第三延伸方向和第一延伸長度；

35、基于各個第一直線段，由主成分分析算法獲取第四延伸方向和第二延伸長度；所述第四延伸方向為各個第三延伸方向中的主成分延伸方向；所述第二延伸長度為各個第一延伸長度中的主成分延伸長度；

36、基于多個正常邊緣直線，獲取第四邊緣直線；所述第四邊緣直線為多個正常邊緣直線中的任意一個邊緣直線；

37、基于所述第四邊緣直線，獲取多個第二直線段；

38、基于多個第二直線段，獲取與第二直線段對應的第五延伸方向和第三延伸長度；

39、基于所述第二延伸長度、第三延伸長度、第四延伸方向和第五延伸方向，獲取第一異常系數(shù)。

40、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述基于所述第二延伸長度、第三延伸長度、第四延伸方向和第五延伸方向，獲取第一異常系數(shù)的計算公式如下：

41、

42、其中，qj表示第j個正常邊緣直線的第一異常系數(shù)；θi表示第j個正常邊緣直線中第i個第二直線段所對應的第五延伸方向和第四延伸方向之間所形成的夾角；li表示第j個正常邊緣直線中第i個第二直線段所對應的第三延伸長度；表示第二延伸長度；sin()表示正弦函數(shù)；||表示求絕對值；sigmoid()表示將括號內的數(shù)值投影到(0，1)區(qū)間范圍內的函數(shù)。

43、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述基于所述第一異常系數(shù)和所述異常邊緣直線，判斷所述塑料編織袋是否異常，包括：

44、若存在異常邊緣直線，則判斷所述塑料編織袋異常；

45、若不存在異常邊緣直線，但是所述第一異常系數(shù)大于等于第一預設值，則判斷所述塑料編織袋異常；

46、否則，判斷所述塑料編織袋正常。

47、第二方面，本技術提出一種塑料編織袋表面缺陷檢測系統(tǒng)，包括：

48、獲取裝置，用于獲取塑料編織袋的當前表面缺陷檢測圖像；

49、處理裝置，用于基于所述當前表面缺陷檢測圖像，由邊緣檢測算法獲取多個邊緣直線；每個邊緣直線至少用于表征所述塑料編織袋中相鄰兩個編織線之間地間隙的延伸方向和延伸長度；

50、以及，基于多個邊緣直線，獲取異常邊緣直線和多個正常邊緣直線；

51、以及，基于多個正常邊緣直線，獲取第一異常系數(shù)；所述第一異常系數(shù)至少用于表征所述當前表面缺陷檢測圖像中各個浮線段沿第一方向上的長度；第一方向平行于所述塑料編織袋的編織方向；

52、以及，基于所述第一異常系數(shù)和所述異常邊緣直線，判斷所述塑料編織袋是否異常。

53、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述表面缺陷檢測圖像包括先驗圖像和分析圖像；所述先驗圖像和所述分析圖像沿所述表面缺陷檢測圖像的長度方向依次分布，且所述先驗圖像和所述分析圖像的長度均為所述表面缺陷檢測圖像長度的1/2；所述表面缺陷檢測圖像的長度方向平行于所述第一方向；所述獲取裝置還用于，獲取第一時間；所述第一時間為歷史表面缺陷檢測圖像的獲取時間；所述歷史表面缺陷檢測圖像為與所述當前表面缺陷檢測圖像時序相鄰的表面缺陷檢測圖像；

54、所述處理裝置還用于，獲取所述歷史表面缺陷檢測圖像中塑料編織袋沿編織方向的實際長度；

55、以及，基于所述實際長度，獲取第一長度；所述第一長度為所述實際長度的1/2；

56、以及，獲取當前編織速度；

57、以及，基于所述第一長度和所述當前編織速度，獲取第一時間段；所述第一時間段為第一長度除以當前編織速度；

58、以及，基于所述第一時間和所述第一時間段，獲取第二時間；所述第二時間為所述第一時間和所述第一時間段之和的時間；

59、所述獲取裝置還用于，在所述第二時間，拍攝獲取當前表面缺陷檢測圖像。

60、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述處理裝置還用于，基于多個邊緣直線，獲取第一邊緣直線；所述第一邊緣直線為多個邊緣直線中任意一個邊緣直線；

61、以及，基于所述第一邊緣直線和各個第二邊緣直線，獲取多個相似度；所述第二邊緣直線為多個邊緣直線中任意一個與所述第一邊緣直線不同的邊緣直線；

62、以及，基于各個相似度，判定所述第一邊緣直線是否為異常邊緣直線。

63、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述處理裝置基于所述第一邊緣直線和各個第二邊緣直線，獲取多個相似度的計算公式如下：

64、cb,i＝max(|cos(θb,i,θb,k)|,|cos(θb,i,θk)|)

65、其中，cb,i為當前表面缺陷檢測圖像中分析圖像的第i條邊緣直線的相似度，θb,i為當前表面缺陷檢測圖像中分析圖像的第i條邊緣直線的延伸方向，θb,k為當前表面缺陷檢測圖像中先驗圖像的第k條邊緣直線的延伸方向，θk為歷史表面缺陷檢測圖像中第k條邊緣直線的延伸方向；cos()余弦相似度函數(shù)；||為求絕對值；max()為取最大值。

66、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述處理裝置還用于，基于多個異常邊緣直線，獲取第三邊緣直線和第四邊緣直線；所述第三邊緣直線為多個異常邊緣直線中任意一個邊緣直線；所述第四邊緣直線為多個異常邊緣直線中與所述第三邊緣直線相鄰的邊緣直線；

67、以及，基于所述第三邊緣直線，獲取第一中心點和第一延伸方向；所述第一中心點為所述第三邊緣直線的中心點；所述第一延伸方向為所述第三邊緣直線的延伸方向；

68、以及，基于所述第四邊緣直線，獲取第二中心點和第二延伸方向；所述第二中心點為所述第四邊緣直線的中心點；所述第二延伸方向為所述第四邊緣直線的延伸方向；

69、以及，基于所述第一中心點、所述第二中心點、所述第一延伸方向、所述第二延伸方向，獲取所述第三邊緣直線的第二異常系數(shù)；

70、以及，基于所述第二異常系數(shù)，再次判定所述第三邊緣直線是否為異常邊緣直線。

71、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述處理裝置基于所述第一中心點、所述第二中心點、所述第一延伸方向、所述第二延伸方向，獲取所述第三邊緣直線的第二異常系數(shù)的計算公式如下：

72、

73、其中，jb,i表示當前表面缺陷檢測圖像中第i個邊緣直線的第二異常系數(shù)；oi表示第一中心點；oi-1和oi+1均表示第二中心點；θb,i表示第一延伸方向；θb,i-1和θb,i+1均表示第二延伸方向；cos()表示余弦相似度函數(shù)；||為求絕對值；min()為取最小值；sigmoid()表示將括號內的數(shù)值投影到(0，1)區(qū)間范圍內的函數(shù)。

74、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述處理裝置還用于，基于多個正常邊緣直線，獲取多個第一直線段；每個第一直線段至少用于表征所述塑料編織袋中編織線的浮線部分的第三延伸方向和第一延伸長度；

75、以及，基于各個第一直線段，由主成分分析算法獲取第四延伸方向和第二延伸長度；所述第四延伸方向為各個第三延伸方向中的主成分延伸方向；所述第二延伸長度為各個第一延伸長度中的主成分延伸長度；

76、以及，基于多個正常邊緣直線，獲取第四邊緣直線；所述第四邊緣直線為多個正常邊緣直線中的任意一個邊緣直線；

77、以及，基于所述第四邊緣直線，獲取多個第二直線段；

78、以及，基于多個第二直線段，獲取與第二直線段對應的第五延伸方向和第三延伸長度；

79、以及，基于所述第二延伸長度、第三延伸長度、第四延伸方向和第五延伸方向，獲取第一異常系數(shù)。

80、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述處理裝置基于所述第二延伸長度、第三延伸長度、第四延伸方向和第五延伸方向，獲取第一異常系數(shù)的計算公式如下：

81、

82、其中，qj表示第j個正常邊緣直線的第一異常系數(shù)；θi表示第j個正常邊緣直線中第i個第二直線段所對應的第五延伸方向和第四延伸方向之間所形成的夾角；li表示第j個正常邊緣直線中第i個第二直線段所對應的第三延伸長度；表示第二延伸長度；sin()表示正弦函數(shù)；||表示求絕對值；sigmoid()表示將括號內的數(shù)值投影到(0，1)區(qū)間范圍內的函數(shù)。

83、作為本技術技術方案中一個具體的方案，所述處理裝置還用于，若存在異常邊緣直線，則判斷所述塑料編織袋異常；

84、以及，若不存在異常邊緣直線，但是所述第一異常系數(shù)大于等于第一預設值，則判斷所述塑料編織袋異常；否則，判斷所述塑料編織袋正常。

85、與現(xiàn)有技術相比，本技術的有益效果是：

86、本技術借助邊緣檢測算法能夠檢測出編織袋表面所形成的微小的缺陷(例如，跳線、拉絲或者某根編織線編織方向異常等)。并且本技術通過編織線具有兩個邊緣的特性，篩除干擾檢測結果的一些數(shù)據(jù)，使得后續(xù)的檢測結果更加精準。