劉利 于正林

摘 ?要： 針對(duì)彩色帶花紋瓷磚色差缺陷人工檢測(cè)效率低，而且穩(wěn)定性差的問題，提出一種對(duì)彩色帶花紋的瓷磚色差檢測(cè)算法。文中的研究對(duì)象是靜止擺放的彩色帶花紋瓷磚，對(duì)其進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)。首先對(duì)采集到的瓷磚圖像進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換，對(duì)轉(zhuǎn)換后圖像的[V]分量進(jìn)行中值濾波處理，接著對(duì)濾波后的[V]分量圖像進(jìn)行二值化處理，然后對(duì)處理后的瓷磚樣本圖像進(jìn)行灰度直方圖分割，選擇最合適的閾值將彩色帶花紋瓷磚從背景圖像里分割出來，最后再對(duì)分割出來的瓷磚進(jìn)行分析。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)可知，該方法對(duì)處理彩色帶花紋瓷磚色差缺陷效果顯著。

關(guān)鍵詞： 彩色瓷磚; 色差檢測(cè); 缺陷檢測(cè); 色彩空間轉(zhuǎn)換; 圖像分割; 中值濾波

中圖分類號(hào)： TN911.1?34 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)： 1004?373X（2019）19?0032?05

Abstract： In order to solve the problems of low efficiency and poor stability for detecting the chromatic aberration defects on the color patterned ceramic tile， a color difference detection algorithm for the color patterned ceramic tiles is proposed. The research object of this paper is the statically?placed color patterned ceramic tiles， and the related experiments for the ceramic tiles have been carried out. In the algorithm， the color space conversion is performed for the acquired ceramic tile image， the median filtering processing is conducted for the [V] component of the converted image， the binarization processing is accomplished for the filtered [V] component image， and then the gray histogram segmentation of the processed tile sample image is performed to select the most suitable threshold value to segment the color patterned ceramic tile from the background image. The segmented tile is analyzed. The conclusion got in the experiments shows this method has a remarkable effect on the processing for the color difference defects of the colored ceramic tiles with patterns.

Keywords： colored ceramic tile; color difference detection; colour space conversion; image segmentation; median filtering

0 ?引 ?言

瓷磚作為一種重要的地面、墻面裝飾材料[1]，在現(xiàn)在的日常生活中得到了非常廣泛的應(yīng)用。到現(xiàn)階段，國(guó)產(chǎn)的各類瓷磚在生產(chǎn)過程中或多或少會(huì)出現(xiàn)各種各樣的缺陷，主要涉及到表面的裂縫、劃傷痕跡、孔洞問題以及多余的毛刺等，這對(duì)于最后生產(chǎn)出的產(chǎn)品的美觀性、完整性，特別是瓷磚的安全性能會(huì)有不良的影響，產(chǎn)品的質(zhì)量在一定程度上也很難得到認(rèn)可。從這個(gè)程度上來說，對(duì)生產(chǎn)的瓷磚進(jìn)行必要的表面質(zhì)量檢測(cè)具有非常重要的意義。

如今，隨著工業(yè)生產(chǎn)過程的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，瓷磚的表面質(zhì)量也成為一項(xiàng)重要競(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)。毫無疑問對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量檢測(cè)是必不可少的，主要的檢測(cè)方法有人工、機(jī)械、射線以及機(jī)器視覺檢測(cè)。其中，人工檢測(cè)的缺點(diǎn)非常明顯，因?yàn)槠湫枰艽蟮膭趧?dòng)強(qiáng)度，而且檢測(cè)效率低，檢測(cè)結(jié)果不理想;機(jī)械檢測(cè)作為一種接觸式的檢測(cè)，往往需要對(duì)檢測(cè)器械與被檢測(cè)物體進(jìn)行相對(duì)位置的調(diào)節(jié)，因此這種方法的檢測(cè)效率也不高;效果比較理想的是射線檢測(cè)，這種方法可以實(shí)現(xiàn)較好的分辨率，但其相對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)往往會(huì)增加造價(jià)。因此，為了適應(yīng)我國(guó)國(guó)情，研究一種彩色帶花紋的瓷磚算法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。將計(jì)算機(jī)的很多優(yōu)點(diǎn)與數(shù)字圖像處理技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行視覺檢測(cè)，這樣可以大大提高檢測(cè)的效率，目前在發(fā)達(dá)國(guó)家它的應(yīng)用很廣泛，但在中國(guó)，它的應(yīng)用尚處于發(fā)展階段。

根據(jù)圖5可知，在此算法下彩色瓷磚無論怎樣擺放處理后的[V]通道的二值圖像沒有變化;根據(jù)圖6，圖7可知此算法可以準(zhǔn)確地將彩色帶花紋瓷磚的裂痕、刮痕等檢測(cè)出來，而且?guī)Я押鄣牟噬纱u原圖和帶刮痕的彩色瓷磚原圖與所得到的相應(yīng)二值圖像的效果吻合程度良好。

3 ?結(jié) ?論

本文提出一種彩色瓷磚表面缺陷檢測(cè)算法：通過CCD相機(jī)對(duì)彩色瓷磚圖像采集、處理及對(duì)彩色瓷磚[V]通道的二值圖像分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)彩色瓷磚表面缺陷的檢測(cè)。

系統(tǒng)工作在HSV顏色空間，對(duì)彩色瓷磚表面缺陷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)表明：系統(tǒng)可以有效地對(duì)彩色帶花紋瓷磚進(jìn)行裂痕、刮痕等的檢測(cè)，而且效果吻合程度良好;算法在計(jì)算效率方面具有較好優(yōu)勢(shì);照明條件等環(huán)境因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果具有較大的影響，一個(gè)較好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境對(duì)本實(shí)驗(yàn)有很大的幫助。本實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)是在瓷磚靜止的環(huán)境下進(jìn)行拍攝檢測(cè)的，下一步會(huì)進(jìn)行在線檢測(cè)的研究。

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