CN113870295B - 一种孔洞直径检测方法、计算机设备及存储介质 - Google Patents

一种孔洞直径检测方法、计算机设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及复合材料检测技术领域，尤其涉及一种孔洞直径检测方法、计算机设备及存储介质，方法包括如下步骤：图像采集，通过相机对碳板正面进行拍照，得到碳板图像数据；轮廓提取，根据碳板与圆孔标记的灰度值差异，将圆孔标记的轮廓进行提取，并将相连的符合灰度值的像素点划分为一个区域；区域筛选，将划分处的若干区域进行筛选，去除不符合圆孔标记的区域；直径选择，将筛选后的区域，根据需选取的直径进行筛选，选出特定直径的区域，并标记区域位于碳板上的位置。本发明中，可以筛选出所要检测的特定直径的区域，并标记该区域位于碳板上的位置，方便对后续碳板生产过程中的缺陷进行分析，检测快速精确。

Description

一种孔洞直径检测方法、计算机设备及存储介质
技术领域
本发明涉及复合材料检测技术领域，尤其涉及一种孔洞直径检测方法、计算机设备及存储介质。
背景技术
在碳板的生产过程中，有时由于生产缺陷，导致碳板内部会存在一些孔洞，从而对碳板的质量造成影响，在生产过程中，会相应的使用无损检测，来对碳板内部存在的孔洞缺陷进行检测，并在存在孔洞位置的碳板表面标注相应的圆孔标记，圆孔标记的直径与孔洞直径一致，在整卷碳板生产完成并收卷后，要找出特定直径孔洞处于碳板上的位置，来对生产过程进行缺陷分析，所以会再将整卷碳板进行放卷的同时，来检测相对应的圆孔标记的位置及直径。现有技术中，往往通过人工测量并记录，由于人工测量圆孔直径较为麻烦，所以检测效率低下，浪费人工成本。
鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种孔洞直径检测方法、计算机设备及存储介质，使其更具有实用性。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提供了一种孔洞直径检测方法、计算机设备及存储介质，从而有效解决背景技术中的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种孔洞直径检测方法，包括如下步骤：
图像采集，通过相机对碳板正面进行拍照，得到碳板图像数据；
轮廓提取，根据碳板与圆孔标记的灰度值差异，将圆孔标记的轮廓进行提取，并将相连的符合灰度值的像素点划分为一个区域；
区域筛选，将划分处的若干所述区域进行筛选，去除不符合圆孔标记的区域；
直径选择，将筛选后的所述区域，根据需选取的直径进行筛选，选出特定直径的区域，并标记所述区域位于碳板上的位置。
进一步地，所述轮廓提取中，若f(x，y)＞150，其中f(x，y)为所述碳板图像中第x行第y列的像素点的灰度值，则(x，y)为一待判定区域内的像素点。
进一步地，在找出(x，y)为一待判定区域内的像素点后，对像素点(x，y)的周边领域8个像素点的灰度值进行判断；
若像素点(x，y)的周边领域8个像素点的灰度值都大于150，则从像素点(x，y)的周边领域8个像素点中任选一个像素点(u，v)，以所述像素点(u，v)为中心，继续寻找所述像素点(u，v)的周边领域8个像素点的灰度值进行判断；
若所述像素点(u，v)的周边领域8个像素点的灰度值至少存在一个像素点的灰度值小于40，至少存在一个像素点的灰度值大于150，则判断所述像素点(u，v)为所述待判定区域轮廓边缘点；
若所述像素点(u，v)的周边领域8个像素点的灰度值全部小于40，则终止寻找；
将找出的所有所述待判定区域轮廓边缘点组成一个区域；
通过遍历所述碳板图像，找出每个所述待判定区域轮廓边缘点组成的若干个区域S1、S2…Sn。
进一步地，所述区域筛选时，根据所述区域轮廓的圆度进行筛选，当选定的所述区域为Sm时，所述区域Sm的圆度
Figure BDA0003290450160000031
其中F为所述区域Sm面积，a为所述区域Sm中心距所述轮廓边缘点的最大距离，筛选出符合0.8＜C＜1.1的所述区域S1、S2…Sm。
进一步地，所述区域筛选时，根据所述区域的总长度进行筛选，当选定的所述区域为Sm时，所述区域Sm的总长度D为所述区域Sm内任两个相邻所述轮廓边缘点的距离之和，若待选取的圆孔标记直径为d，则筛选出符合3.1d＜3.2d的所述区域S1、S2…Sm。
进一步地，在筛选出所述区域S1、S2…Sm后，根据所述区域中心到所述轮廓边缘点的最大距离与最小距离的差值进行二次筛选，若所述区域中心到所述轮廓边缘点的最大距离与最小距离的差值小于0.1d，则判断所述区域为圆孔标记。
本发明还包括一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，进一步地，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述的方法。
本发明还包括一种存储介质，其上存储有计算机程序，进一步地，该计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法。
本发明的有益效果为：本发明通过图像采集、轮廓提取、区域筛选和直径选择的步骤，将相连的符合灰度值的像素点划分为一个区域，从而将图像上可能为圆孔标记的地方划分出来，并通过筛选，去除不符合圆孔标记特征的区域，最后再对区域的直径进行筛选，筛选出所要检测的特定直径的区域，并标记该区域位于碳板上的位置，方便对后续碳板生产过程中的缺陷进行分析，检测快速精确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的流程图；
图2为计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示：一种孔洞直径检测方法，包括如下步骤：
图像采集，通过相机对碳板正面进行拍照，得到碳板图像数据；
轮廓提取，根据碳板与圆孔标记的灰度值差异，将圆孔标记的轮廓进行提取，并将相连的符合灰度值的像素点划分为一个区域；
区域筛选，将划分处的若干区域进行筛选，去除不符合圆孔标记的区域；
直径选择，将筛选后的区域，根据需选取的直径进行筛选，选出特定直径的区域，并标记区域位于碳板上的位置。
通过图像采集、轮廓提取、区域筛选和直径选择的步骤，将相连的符合灰度值的像素点划分为一个区域，从而将图像上可能为圆孔标记的地方划分出来，并通过筛选，去除不符合圆孔标记特征的区域，最后再对区域的直径进行筛选，筛选出所要检测的特定直径的区域，并标记该区域位于碳板上的位置，方便对后续碳板生产过程中的缺陷进行分析，检测快速精确。
在本实施例中，轮廓提取中，若f(x，y)＞150，其中f(x，y)为碳板图像中第x行第y列的像素点的灰度值，则(x，y)为一待判定区域内的像素点。
在找出(x，y)为一待判定区域内的像素点后，对像素点(x，y)的周边领域8个像素点的灰度值进行判断；
若像素点(x，y)的周边领域8个像素点的灰度值都大于150，则从像素点(x，y)的周边领域8个像素点中任选一个像素点(u，v)，以像素点(u，v)为中心，继续寻找像素点(u，v)的周边领域8个像素点的灰度值进行判断；
若像素点(u，v)的周边领域8个像素点的灰度值至少存在一个像素点的灰度值小于40，至少存在一个像素点的灰度值大于150，则判断像素点(u，v)为待判定区域轮廓边缘点；
若像素点(u，v)的周边领域8个像素点的灰度值全部小于40，则终止寻找；
将找出的所有待判定区域轮廓边缘点组成一个区域；
通过遍历碳板图像，找出每个待判定区域轮廓边缘点组成的若干个区域S1、S2…Sn。
由于碳板为黑色，而圆孔标记为白色，所以通过像素点的灰度值进行区分，而碳板上一个圆孔需要标记为一个区域，不能将不同的圆孔标记上的像素点划分到一个区域上，不然后续直径筛选时，无法筛选出特定直径的圆孔标记，所以在找到一个像素点(x，y)符合像素点的要求时，对这个像素点周围的8个像素点进行判断，如果8个像素点的灰度值全部大于150，则这个点位于一个待判定区域内，再从这个像素点旁边的像素点出发，继续进行寻找，如果这个像素点周围有一个像素点灰度值显示为黑色，则表示该像素点位于轮廓边缘，是轮廓边缘点，如果像素点周围全部为黑色，则停止继续寻找。
这样就能够将一个圆孔标记的区域轮廓边缘点划分到一个区域内，方便后续处理。
由于碳板上白色的并不一定只有圆孔标记，有时还有脱模布等也同样为白色，所以需要进行区域筛选，区域筛选时，可以根据根据区域轮廓的圆度进行筛选，当选定的区域为Sm时，区域Sm的圆度
Figure BDA0003290450160000061
其中F为区域Sm面积，a为区域Sm中心距轮廓边缘点的最大距离，筛选出符合0.8＜C＜1.1的区域S1、S2…Sm。
其中，设区域Sm中有n个像素点，其坐标分别为(x1，y1)、(x2，y2)…(xn，yn)，则区域的中心坐标为
Figure BDA0003290450160000071
F＝n。标准的圆的圆度为1，这里筛选出圆度在0.8到1.1之间的区域。
也可以根据区域的总长度进行筛选，当选定的区域为Sm时，区域Sm的总长度D为区域Sm内任两个相邻轮廓边缘点的距离之和，若待选取的圆孔标记直径为d，则筛选出符合3.1d＜3.2d的区域S1、S2…Sm。
根据选定区域总长度进行筛选时，可以直接将需要选择的特定直径的圆孔标记筛选出来，省去了后续直径选择的步骤。
作为上述实施例的优选，在筛选出区域S1、S2…Sm后，根据区域中心到轮廓边缘点的最大距离与最小距离的差值进行二次筛选，若区域中心到轮廓边缘点的最大距离与最小距离的差值小于0.1d，则判断区域为圆孔标记。
有时虽然圆度或者总长度符合要求，但是筛选不一定会筛选干净，可能还是会存在一些伪区域，所以通过二次筛选，将区域中心到轮廓边缘点的最大距离与最小距离的差值小于0.1d的区域筛选出来，这个区域就是要检测的圆孔标记区域。
请参见图2示出的本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。本申请实施例提供的一种计算机设备400，包括：处理器410和存储器420，存储器420存储有处理器410可执行的计算机程序，计算机程序被处理器410执行时执行如上的方法。
本申请实施例还提供了一种存储介质430，该存储介质430上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器410运行时执行如上的方法。
其中，存储介质430可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory,简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种孔洞直径检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
图像采集，通过相机对碳板正面进行拍照，得到碳板图像数据；
轮廓提取，根据碳板与圆孔标记的灰度值差异，将圆孔标记的轮廓进行提取，并将相连的符合灰度值的像素点划分为一个区域；
区域筛选，将划分处的若干所述区域进行筛选，去除不符合圆孔标记的区域；
直径选择，将筛选后的所述区域，根据需选取的直径进行筛选，选出特定直径的区域，并标记所述区域位于碳板上的位置；
所述轮廓提取中，若
Figure 50527DEST_PATH_IMAGE001
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE002
为所述碳板图像中第x行第y列的像素点的灰度值，则
Figure 55523DEST_PATH_IMAGE003
为一待判定区域内的像素点；
在找出
Figure 807579DEST_PATH_IMAGE003
为一待判定区域内的像素点后，对像素点
Figure 302145DEST_PATH_IMAGE003
的周边领域8个像素点的灰度值进行判断；
若像素点
Figure 506861DEST_PATH_IMAGE003
的周边领域8个像素点的灰度值都大于150，则从像素点
Figure 643445DEST_PATH_IMAGE003
的周边领域8个像素点中任选一个像素点
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，以所述像素点
Figure 781165DEST_PATH_IMAGE004
为中心，继续寻找所述像素点
Figure 712212DEST_PATH_IMAGE004
的周边领域8个像素点的灰度值进行判断；
若所述像素点
Figure 138645DEST_PATH_IMAGE004
的周边领域8个像素点的灰度值至少存在一个像素点的灰度值小于40，至少存在一个像素点的灰度值大于150，则判断所述像素点
Figure 813340DEST_PATH_IMAGE004
为所述待判定区域轮廓边缘点；
若所述像素点
Figure 8829DEST_PATH_IMAGE004
的周边领域8个像素点的灰度值全部小于40，则终止寻找；
将找出的所有所述待判定区域轮廓边缘点组成一个区域；
通过遍历所述碳板图像，找出每个所述待判定区域轮廓边缘点组成的若干个区域
Figure 235411DEST_PATH_IMAGE005
；
所述区域筛选时，根据所述区域轮廓的圆度进行筛选，当选定的所述区域为
Figure DEST_PATH_IMAGE006
时，所述区域
Figure 364121DEST_PATH_IMAGE006
的圆度
Figure 311349DEST_PATH_IMAGE007
，其中F为所述区域
Figure 892503DEST_PATH_IMAGE006
面积，a为所述区域
Figure 899773DEST_PATH_IMAGE006
中心距所述轮廓边缘点的最大距离，筛选出符合
Figure DEST_PATH_IMAGE008
的所述区域
Figure 238482DEST_PATH_IMAGE009
；
所述区域筛选时，根据所述区域的总长度进行筛选，当选定的所述区域为
Figure 254979DEST_PATH_IMAGE006
时，所述区域
Figure 549694DEST_PATH_IMAGE006
的总长度D为所述区域
Figure 993445DEST_PATH_IMAGE006
内任两个相邻所述轮廓边缘点的距离之和，若待选取的圆孔标记直径为d，则筛选出符合
Figure DEST_PATH_IMAGE010
的所述区域
Figure 553871DEST_PATH_IMAGE009
。
2.根据权利要求1所述的孔洞直径检测方法，其特征在于，在筛选出所述区域
Figure 108480DEST_PATH_IMAGE009
后，根据所述区域中心到所述轮廓边缘点的最大距离与最小距离的差值进行二次筛选，若所述区域中心到所述轮廓边缘点的最大距离与最小距离的差值小于
Figure 257702DEST_PATH_IMAGE011
，则判断所述区域为圆孔标记。
3.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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或2所述的方法。
4.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1或2所述的方法。
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