CN112200200B - 一种led灯光颜色检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED灯光颜色检测方法,包括固定图像采集设备,设定LED灯光采集位,在LED灯光采集位放置各种颜色的LED灯,通过图像采集设备进行LED灯光的彩色数字图像采集,送至处理器进行处理,计算得到各种颜色的LED灯光的颜色特征参数取值范围,形成颜色特征参数取值范围数据库。将待检测的LED灯放置在LED灯光采集位并点亮,图像采集设备对待检测的LED灯光进行彩色数字图像采集,送至处理器进行处理,计算得到待检测的LED灯光的颜色特征参数值,与颜色特征参数取值范围数据库进行匹配,得出待检测的LED灯光的颜色。本发明在任意相对稳定的外部环境条件下,都能准确高效地检测识别LED灯光颜色,具有较广的适用范围,能提高检测效率,从而提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及LED灯光颜色检测领域,具体涉及一种LED灯光颜色检测方法。
背景技术
目前,作为电子领域中重要元器件之一的LED,在电子产品中获得了广泛应用。然而,在LED的生产测试环节以及带有LED的电子产品的生产测试环节,多由人工观察LED灯的状态来完成LED相关的检测,这种检测方式对检测人员的眼睛有损害,容易导致职业病,且视觉疲劳容易造成误检,最终导致生产成本高、生产效率低下。
现有技术也通过普通相机拍摄进行LED检测,但普通相机拍摄点亮状态下的LED,获取的图像存在失真现象,具体表现为单色LED的图像中夹杂有其他颜色像素。此外,同一台图像采集设备在不同外部环境下所采集的同一LED点亮状态的图像,存在较大差异。这些因素,对LED灯光颜色检测识别造成了较大影响。
发明内容
为了提高LED灯的生产测试环节以及带有LED灯的电子产品的生产测试环节的效率,本发明提供了一种LED灯光颜色检测方法。
本发明采用以下的技术方案:
一种LED灯光颜色检测方法,包括以下步骤:
步骤1:固定图像采集设备不动,设定LED灯光采集位,图像采集设备对LED灯光采集位的拍摄角度和距离不变,在LED灯光采集位放置点亮的各种颜色的LED灯,通过图像采集设备进行LED灯光的彩色数字图像采集,图形采集设备将采集的彩色数字图像送至处理器进行处理,计算得到各种颜色的LED灯光的颜色特征参数取值范围,形成颜色特征参数取值范围数据库,并存入存储器中;
步骤2:将待检测的LED灯放置在LED灯光采集位并点亮,图像采集设备对待检测的LED灯光进行彩色数字图像采集,将采集的彩色数字图像送至处理器进行处理,计算得到待检测的LED灯光的颜色特征参数值,与颜色特征参数取值范围数据库进行匹配,得出待检测的LED灯光的颜色。
优选地,颜色特征参数取值范围的计算过程为:
步骤a:将彩色数字图像进行截取,截取图像中LED灯光所在区域的子图像,对子图像的尺寸进行归一化处理,使得所有的子图像尺寸相同;
步骤b:对归一化处理的子图像调整白平衡,然后将子图像转换到HSV颜色空间,并分离成3个单通道图像,分别为色调通道图像、饱和度通道图像、明亮度通道图像;
步骤c:对色调通道图像、饱和度通道图像、明亮度通道图像均进行去噪处理,去噪处理后,分别计算色调通道图像、饱和度通道图像、明亮度通道图像的直方图;
步骤d:计算色调通道图像直方图的期望值e1和方差值s1,计算饱和度通道图像直方图的的期望值e2和方差值s2,计算明亮度通道图像直方图的的期望值e3和方差值s3;
步骤e:计算子图像的颜色特征参数值,颜色特征参数值包括期望总值E和方差总值S;
E=e1*m1+e2*m2+e3*m3;
S=s1*n1+s2*n2+s3*n3;
m1、m2和m3代表的是期望权重,n1、n2和n3代表的是方差权重;
步骤f:每个颜色的LED灯光进行大量颜色特征参数值计算,形成每个颜色的LED灯光的颜色特征参数取值范围。
优选地,所述图像采集设备为工业相机。
本发明具有的有益效果是:
本发明使用图像采集设备代替人眼,然后对采集的图像进行处理,检测识别LED灯光的状态,实现LED灯光颜色的自动化检测,以及带有LED灯的电子产品检测环节中LED光颜色的自动化检测。
本发明提供的检测方法在任意相对稳定的外部环境条件下,都能准确高效地检测识别LED灯光颜色,具有较广的适用范围;基于图像处理来检测识别LED灯光颜色,提高检测效率,从而提高生产效率。
附图说明
图1为LED灯光颜色检测方法的流程图。
图2为颜色特征参数取值范围的计算流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明:
结合图1和图2,一种LED灯光颜色检测方法,检测识别LED灯光颜色的依据是LED灯光颜色的特征参数,检测识别的结果是LED灯光颜色的种类,因此必须先建立LED灯光颜色种类与特征参数之间的对应关系,即测定各种LED灯光颜色的特征参数取值范围。检测识别环节,将计算得到的LED灯光的颜色特征参数与测定的各种LED灯光的颜色特征参数取值范围逐一匹配,从而识别出LED灯光的颜色。
为了应对复杂的光照环境,降低误差,本发明提供的方法需要先测定LED灯光的颜色特征参数取值范围,作为检测识别过程判断的标准。本发明中使用的灯光颜色特征参数基于统计分析获取,能在较大程度上减少误差。
为了减少外部因素对LED灯光颜色检测的影响,本发明提供的方法需要获取图像过程稳定一致,外部光照环境相对稳定,使用固定某台图像采集设备,拍摄的角度、距离完全相同。如果任一环节出现变化,都需要重新测定LED灯光的颜色特征参数取值范围。
具体包括以下步骤:
步骤1:固定图像采集设备不动,设定LED灯光采集位,图像采集设备对LED灯光采集位的拍摄角度和距离不变。图像采集设备为工业相机。
在LED灯光采集位放置点亮的各种颜色的LED灯,通过图像采集设备进行LED灯光的彩色数字图像采集,图形采集设备将采集的彩色数字图像送至处理器进行处理,计算得到各种颜色的LED灯光的颜色特征参数取值范围,形成颜色特征参数取值范围数据库,并存入存储器中;
测定各种LED灯光颜色特征参数取值范围,需要采集大量且颜色种类齐全的LED点亮状态的彩色数字图像,并按灯光颜色进行分类标记,然后计算每一个颜色样本中LED灯光的颜色特征参数,最后统计出不同种类LED灯光的颜色特征参数的取值范围。
颜色特征参数取值范围的计算过程为:
步骤a:将彩色数字图像进行截取,截取图像中LED灯光所在区域的子图像,对子图像的尺寸进行归一化处理,使得所有的子图像尺寸相同;
步骤b:对归一化处理的子图像调整白平衡,然后将子图像转换到HSV颜色空间,并分离成3个单通道图像,分别为色调通道图像、饱和度通道图像、明亮度通道图像;
步骤c:对色调通道图像、饱和度通道图像、明亮度通道图像均进行去噪处理,去噪处理后,分别计算色调通道图像、饱和度通道图像、明亮度通道图像的直方图;
步骤d:计算色调通道图像直方图的期望值e1和方差值s1,计算饱和度通道图像直方图的的期望值e2和方差值s2,计算明亮度通道图像直方图的的期望值e3和方差值s3;
步骤e:计算子图像的颜色特征参数值,颜色特征参数值包括期望总值E和方差总值S;
E=e1*m1+e2*m2+e3*m3;
S=s1*n1+s2*n2+s3*n3;
m1、m2和m3代表的是期望权重,n1、n2和n3代表的是方差权重;
步骤f:每个颜色的LED灯光进行大量颜色特征参数值计算,形成每个颜色的LED灯光的颜色特征参数取值范围,即每个颜色的LED灯光的颜色特征参数是有一个取值范围的,落入改范围的颜色特征参数值就对于了该颜色的LED灯光。
形成的颜色特征参数取值范围数据库可供处理器调用,与下述的待检测的LED灯光的颜色特征参数值匹配。
步骤2:将待检测的LED灯放置在LED灯光采集位并点亮,图像采集设备对待检测的LED灯光进行彩色数字图像采集,将采集的彩色数字图像送至处理器进行处理,计算得到待检测的LED灯光的颜色特征参数值,与颜色特征参数取值范围数据库进行匹配,得出待检测的LED灯光的颜色。
计算待检测的LED灯光的颜色特征参数值与上述步骤a至步骤e的过程相同。
另外,进行LED灯光检测时,尽量保证采集过程中的外部环境条件、采集设备等是不变的,避免最终结果受外部因素影响。
实施例1
本实施例中,设定m1:m2:m3=0.8:0.1:0.1,n1:n2:n3=0.8:0.1:0.1,即:
E=e1*0.8+e2*0.1+e3*0.1;
S=s1*0.8+s2*0.1+s3*0.1。
当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种LED灯光颜色检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:固定图像采集设备不动,设定LED灯光采集位,图像采集设备对LED灯光采集位的拍摄角度和距离不变,在LED灯光采集位放置点亮的各种颜色的LED灯,通过图像采集设备进行LED灯光的彩色数字图像采集,图形采集设备将采集的彩色数字图像送至处理器进行处理,计算得到各种颜色的LED灯光的颜色特征参数取值范围,形成颜色特征参数取值范围数据库,并存入存储器中;
颜色特征参数取值范围的计算过程为:
步骤a:将彩色数字图像进行截取,截取图像中LED灯光所在区域的子图像,对子图像的尺寸进行归一化处理,使得所有的子图像尺寸相同;
步骤b:对归一化处理的子图像调整白平衡,然后将子图像转换到HSV颜色空间,并分离成3个单通道图像,分别为色调通道图像、饱和度通道图像、明亮度通道图像;
步骤c:对色调通道图像、饱和度通道图像、明亮度通道图像均进行去噪处理,去噪处理后,分别计算色调通道图像、饱和度通道图像、明亮度通道图像的直方图;
步骤d:计算色调通道图像直方图的期望值e1和方差值s1,计算饱和度通道图像直方图的的期望值e2和方差值s2,计算明亮度通道图像直方图的的期望值e3和方差值s3;
步骤e:计算子图像的颜色特征参数值,颜色特征参数值包括期望总值E和方差总值S;
E=e1*m1+e2*m2+e3*m3;
S=s1*n1+s2*n2+s3*n3;
m1、m2和m3代表的是期望权重,n1、n2和n3代表的是方差权重;
步骤f:每个颜色的LED灯光进行大量颜色特征参数值计算,形成每个颜色的LED灯光的颜色特征参数取值范围;
步骤2:将待检测的LED灯放置在LED灯光采集位并点亮,图像采集设备对待检测的LED灯光进行彩色数字图像采集,将采集的彩色数字图像送至处理器进行处理,计算得到待检测的LED灯光的颜色特征参数值,与颜色特征参数取值范围数据库进行匹配,得出待检测的LED灯光的颜色。
2.根据权利要求1所述的一种LED灯光颜色检测方法,其特征在于,所述图像采集设备为工业相机。
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