CN112116580B - 用于摄像头支架的检测方法、***及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于摄像头支架的检测方法,通过支架图像判断摄像头支架的合格情况,包括以下步骤:将采集到的标准支架图像作为训练数据导入CNN神经网络,训练生成识别模型;采集待识别支架的支架图像,对支架图像进行预处理后得到特征向量;将特征向量输入到识别模型中,获得待识别支架的检测结果。
Description
技术领域
本发明涉及工业检测领域,具体涉及一种用于摄像头支架的检测方法、***及设备。
背景技术
随着社会的发展,摄像头越来越广泛的应用在人们的日常生活中。在安装摄像头时,大部分情况下都需要配合支架使用。
目前摄像头支架多为铁质材料,通过压铸成型,在压铸完成后,需要检测每个摄像头支架的质量,确定其是否合格。
现有技术中,一般通过人工方式判断摄像头支架是否为合格品,但是上述方式检测一致性差,检测精度低,人力成本高,无法满足大批量的产品检测需求。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种用于摄像头支架的检测方法、***及设备。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种用于摄像头支架的检测方法,通过支架图像判断摄像头支架的合格情况,包括以下步骤:
步骤一:将采集到的标准支架图像作为训练数据导入CNN神经网络,训练生成识别模型;
步骤二:采集待识别支架的支架图像,对支架图像进行预处理后得到特征向量;
步骤三:将特征向量输入到识别模型中,获得待识别支架的检测结果。
具体地,步骤二中对支架图像进行预处理的过程包括色彩模型转换、边缘检测、图形分割。
具体地,所述支架图像采用RGB色彩模型,对支架图像进行色彩模型转换时,获取支架图像每个像素点的红色通道值r、绿色通道值g和蓝色通道值b,并将其转化为红色分量R、绿色分量G和蓝色分量B,其中
将支架图像从RGB色彩模型转化至XYZ色彩模型,其中/> 继而转化至LAB色彩模型,通道/>通道通道/>
具体地,对支架图像进行边缘检测得到边缘检测图像,具体是将通道L*、a*、b*的通道值输入巴特沃斯高通滤波器,分别得到的Lhp,ahp和bhp作为边缘检测图像的LAB色彩模型各对应通道值。
具体地,对支架图像进行灰度变换时,计算支架图像各像素加权因子w=sign(Lhp)×sign(a2+b2)2×f(|Lhp|),并将加权因子依次与ahp、bhp相乘,所得数值作为该像素的灰度值,进而得到灰度图像,其中将灰度图像进行直方图归一化处理,得到灰度变换图像。
具体地,对灰度变换图像进行图像分割时,对灰度变换图像每个像素的灰度值进行比对,如果该像素的灰度值大于或者等于设定值,则该像素属于待识别支架部分;如果该像素的灰度值小于设定值,则该像素属于背景部分;进而实现待识别支架和背景的图像分割。
具体地,步骤二中提取支架图像的特征向量时,将支架图像的直方图的均值和方差组合形成二维的特征向量。
一种用于摄像头支架的检测***,包括:
模型生成模块,其将采集到的标准支架图像作为训练数据导入CNN神经网络,训练生成识别模型;
特征提取模块,其采集待识别支架的支架图像,对支架图像进行预处理后得到特征向量;
识别模块,其将特征向量输入到识别模型中,获得待识别支架的检测结果。
一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的检测方法。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果是:
本发明利用了智能检测方法,提高摄像头支架的检测效率,减少了作业人员数量和作业强度;且与人工检测相比,CNN神经网络模型能够根据检测误差,不断对自身的参数进行优化,检测精度更高,检测一致性好。
附图说明
图1为本发明检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
本发明对摄像头支架进行多角度的拍摄,形成多个角度的支架图像,对每个角度的支架图像通过所述的检测方法进行外观质量检测,判断其合格情况,能够代替人工检测,降低了人工成本且检测精度高。
如图1所示,一种用于摄像头支架的检测方法,通过支架图像判断摄像头支架的合格情况,包括以下步骤:
S1:将采集到的标准支架图像作为训练数据导入CNN神经网络,训练生成识别模型。
本实施例中,CNN神经网络采用二维卷积神经网络,包括一个输入层、两个卷积层、三个全局均值池化层、两个激励层和一个全连接层。
支架图像的数据流向为:输入层→全局均值池化层→卷积层→激励层→全局均值池化层→卷积层→激励层→全局均值池化层→全连接层。
卷积层能够提取支架图像中的局部特征,并构造出卷积核,卷积核相当于权重,卷积核与支架图像中各局部的数值矩阵进行卷积运算,得到一个卷积层输出结果,识别模型一开始并不知道要识别部分具有哪些特征,是通过与不同的卷积核相作用得到的输出值,相互比较来判断何种卷积核最能表现该图片的特征。
池化层能够降低支架图像的计算量,并保留原有特征。
全连接层根据池化层的采样信息输出检测结果,得到特征向量,并将误差回传至池化层和卷积层。
将CNN神经网络训练为识别模型的过程中,求取输出结果与目标值之间的输出偏差,并根据输出偏差是否在容许范围内来更新权重。
S2:采集待识别支架的支架图像,对支架图像进行预处理后提取其特征向量。
输入的支架图像经过多次卷积处理、池化处理、全连接层处理,提取出特征向量。
具体地,步骤二中对支架图像进行预处理的过程包括色彩模型转换、边缘检测、图形分割。
具体地,所述支架图像采用RGB色彩模型,对支架图像进行色彩模型转换时,获取支架图像每个像素点的红色通道值r、绿色通道值g和蓝色通道值b,并将其转化为红色分量R、绿色分量G和蓝色分量B,其中
将支架图像从RGB色彩模型转化至XYZ色彩模型,其中/> 继而转化至LAB色彩模型,通道/>通道通道/>
图像从RGB色彩模型转化至LAB色彩模型时,不能直接转化,需要借助XYZ色彩模型作为中间模型。
具体地,对支架图像进行边缘检测得到边缘检测图像,具体是将通道L*、a*、b*的通道值输入巴特沃斯高通滤波器,分别得到的Lhp,ahp和bhp作为边缘检测图像的LAB色彩模型各对应通道值。
图像的边缘对于高频部分,巴特沃斯高通滤波器通过代码化方式实现,其目的在于突出图像的边缘,使图像锐化。
具体地,对支架图像进行灰度变换时,计算支架图像各像素加权因子w=sign(Lhp)×sign(a2+b2)2×f(|Lhp|),并将加权因子依次与ahp、bhp相乘,所得数值作为该像素的灰度值,进而得到灰度图像,其中将灰度图像进行直方图归一化处理,得到灰度变换图像。
部分情况下,灰度图像的灰度值并没有分布在[0,255]内,而是分布在[0,255]的子区间内,这样的灰度图像边缘不清晰,不利于后续识别,通过直方图归一化处理后,将灰度图像的灰度分布从[0,255]的子区间变为[0,255]范围内,以增加灰度图像的清晰度;这种直方图归一化处理也被称为灰度变换。
具体地,对灰度变换图像进行图像分割时,对灰度变换图像每个像素的灰度值进行比对,如果该像素的灰度值大于或者等于设定值,则该像素属于待识别支架部分;如果该像素的灰度值小于设定值,则该像素属于背景部分;进而实现待识别支架和背景的图像分割。
上述图像分割方法适用于支架图像与背景的灰度差别较大的情况,当支架图像和背景的灰度级出现部分重叠时,或者需要检测多个不同摄像头支架时,或者光照亮度不均匀时,此时支架图像与背景图像的灰度差别较小,可采用自适应的阈值确定的方法,即采用OTSU算法对灰度化处理后的图片进行图片分割。
支架图像经过分割处理生成分割图像。
具体地,步骤二中提取支架图像的特征向量时,将分割图像的直方图的均值和方差组合形成二维特征向量。
S3:将特征向量输入到识别模型中,获得待识别支架的检测结果。
生产过程中,摄像头支架放置在整洁背景前,摄像头支架的形状特殊,且边缘清晰,采用支架图像的直方图的均值和方差作为二维特征向量,将该二维特征向量与识别模型的特征向量进行对比,即可得到检测结果,特征向量的维数较小,运算效率高。
一种用于摄像头支架的检测***,包括:
模型生成模块,其将采集到的标准支架图像作为训练数据导入CNN神经网络,训练生成识别模型;
特征提取模块,其采集待识别支架的支架图像,对支架图像进行预处理后得到特征向量;
识别模块,其将特征向量输入到识别模型中,获得待识别支架的检测结果。
一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的检测方法。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种用于摄像头支架的检测方法,通过支架图像判断摄像头支架的合格情况,包括以下步骤:
步骤一:将采集到的标准支架图像作为训练数据导入CNN神经网络,训练生成识别模型;
步骤二:采集待识别支架的支架图像,对支架图像进行预处理后得到特征向量;
步骤三:将特征向量输入到识别模型中,获得待识别支架的检测结果;
步骤二中对支架图像进行预处理的过程包括色彩模型转换、边缘检测、灰度变换、图形分割;
所述支架图像采用RGB色彩模型,对支架图像进行色彩模型转换时,获取支架图像每个像素点的红色通道值r、绿色通道值g和蓝色通道值b,并将其转化为红色分量R、绿色分量G和蓝色分量B,其中
;/>;
将支架图像从RGB色彩模型转化至XYZ色彩模型,,其中;继而转化至LAB色彩模型,通道/>;通道;通道/>,/>;、/>、/>分别为参考白点的CIE XYZ三色刺激值;
对支架图像进行边缘检测得到边缘检测图像,具体是将通道、/>、/>的通道值输入巴特沃斯高通滤波器,分别得到的/>,/>和/>作为边缘检测图像的LAB色彩模型各对应通道值;
对支架图像进行灰度变换时,计算支架图像各像素加权因子,并将加权因子/>依次与/>、/>相乘,所得数值作为该像素的灰度值,进而得到灰度图像,其中/>;将灰度图像进行直方图归一化处理,得到灰度变换图像。
2.根据权利要求1所述的用于摄像头支架的检测方法,其特征在于:对灰度变换图像进行图像分割时,对灰度变换图像每个像素的灰度值进行比对,如果该像素的灰度值大于或者等于设定值,则该像素属于待识别支架部分;如果该像素的灰度值小于设定值,则该像素属于背景部分;进而实现待识别支架和背景的图像分割。
3.根据权利要求1所述的用于摄像头支架的检测方法,其特征在于:步骤二中提取支架图像的特征向量时,将支架图像的直方图的均值和方差组合形成二维的特征向量。
4.一种用于摄像头支架的检测***,其特征在于,包括:
模型生成模块,其将采集到的标准支架图像作为训练数据导入CNN神经网络,训练生成识别模型;
特征提取模块,其采集待识别支架的支架图像,对支架图像进行预处理后得到特征向量;
识别模块,其将特征向量输入到识别模型中,获得待识别支架的检测结果;
对支架图像进行预处理的过程包括色彩模型转换、边缘检测、灰度变换、图形分割;
所述支架图像采用RGB色彩模型,对支架图像进行色彩模型转换时,获取支架图像每个像素点的红色通道值r、绿色通道值g和蓝色通道值b,并将其转化为红色分量R、绿色分量G和蓝色分量B,其中
;/>;
将支架图像从RGB色彩模型转化至XYZ色彩模型,,其中;继而转化至LAB色彩模型,通道/>;通道;通道/>,/>;、/>、/>分别为参考白点的CIE XYZ三色刺激值;
对支架图像进行边缘检测得到边缘检测图像,具体是将通道、/>、/>的通道值输入巴特沃斯高通滤波器,分别得到的/>,/>和/>作为边缘检测图像的LAB色彩模型各对应通道值;
对支架图像进行灰度变换时,计算支架图像各像素加权因子,并将加权因子/>依次与/>、/>相乘,所得数值作为该像素的灰度值,进而得到灰度图像,其中/>;将灰度图像进行直方图归一化处理,得到灰度变换图像。
5.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-3中任一项所述的检测方法。
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