一種屏幕檢測系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于屏幕檢測【技術(shù)領(lǐng)域】,提供了一種屏幕檢測系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括電移平臺:用于在檢測目標(biāo)間隔一定距離設(shè)置標(biāo)記特征點;圖像獲取裝置:用于間隔一定時間對檢測目標(biāo)進行拍攝,并使拍攝到的相鄰圖像都存在標(biāo)記特征點;圖像處理裝置:用于通過拍攝圖像中的標(biāo)記特征點進行圖像拼接融合處理,根據(jù)處理后的圖像獲得屏幕檢測結(jié)果。本發(fā)明實施例的屏幕檢測系統(tǒng)及方法通過在獲取圖像前對檢測目標(biāo)設(shè)置特定標(biāo)記作為全景拼接的關(guān)鍵點,減少了特征點數(shù),提高了圖像配準(zhǔn)算法的效率,本發(fā)明可同時拼接多幅圖像,并適用于利用多臺相機進行拼接;通過拼接融合后的圖像結(jié)果確定屏幕是否是標(biāo)準(zhǔn)屏幕,使屏幕檢測技術(shù)更簡單、高效,大大降低了工業(yè)檢測的成本。
【專利說明】一種屏幕檢測系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于屏幕檢測【技術(shù)領(lǐng)域】,特別是涉及一種屏幕檢測系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蘋果手機的興起,也提高了移動終端的工藝標(biāo)準(zhǔn),尤其是屏幕的平整性。在批量生產(chǎn)屏幕時,需要對所有的屏幕進行檢測,判斷其是否是標(biāo)準(zhǔn)的屏幕,屏幕檢測系統(tǒng)在目前的工業(yè)領(lǐng)域中有著強烈的需求,但是目前為止還沒有比較有效的能對屏幕進行實時檢測的系統(tǒng)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中,申請?zhí)枮?01110157876.3的中國專利申請公開了一種屏幕定位的方法及裝置,具體的說,是一種利用計算機視覺和模式識別原理來對屏幕進行定位的方法和裝置,所述方法包括:(I)參考圖像的獲?。?2)屏幕圖像的采集;(3)圖像識別;(4)位置計算;(5)焦點標(biāo)識;申請?zhí)枮?01110392822.5的中國專利公布了圖像拼接技術(shù)在隧道圍巖變形非接觸測量中的應(yīng)用,其方法是在大尺寸監(jiān)測斷面布設(shè)待測點和圖像拼接標(biāo)志點,并在其前方放置便攜式精密三維控制場,利用普通數(shù)碼相機進行交向攝影,拍攝不同期囊括待測點,圖像拼接標(biāo)志點和控制場的監(jiān)測斷面重疊子圖像組,對圖像進行畸變校正和高精度拼接,獲取監(jiān)測斷面全景圖;并利用亞像素定位技術(shù)提取全景圖中待測點和控制點的像點坐標(biāo),采用直線線性變換法對待測點的空間三維坐標(biāo)進行解析,計算出同期待測點間的側(cè)線長度和不同期待測點間側(cè)線長度的變化,進而得到圍巖的位移信息,實現(xiàn)隧道大尺寸斷面圍巖變形非接觸性測量的精準(zhǔn)結(jié)果。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的屏幕檢測系統(tǒng)主要是基于計算機視覺和模式識別結(jié)合的方法、多攝像頭聯(lián)合檢測法以及圖像拼接法,基于計算機視覺和模式識別的方法算法及圖像拼接系統(tǒng)過于復(fù)雜,不適合實際的工業(yè)檢測;而多個攝像頭聯(lián)合檢測的方法成本高,并且存在同步的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于,提供一種屏幕檢測系統(tǒng)及方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中的屏幕檢測系統(tǒng)過于復(fù)雜不適于實際的工業(yè)檢測以及成本高且無法同步的技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
[0007]本發(fā)明提供一種屏幕檢測系統(tǒng),包括
[0008]電移平臺:用于在檢測目標(biāo)間隔一定距離設(shè)置標(biāo)記特征點;
[0009]圖像獲取裝置:用于間隔一定時間對檢測目標(biāo)進行拍攝,并使拍攝到的相鄰圖像都存在標(biāo)記特征點;
[0010]圖像處理裝置:用于通過拍攝圖像中的標(biāo)記特征點進行圖像拼接融合處理,并根據(jù)處理后的圖像獲得屏幕檢測結(jié)果。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:所述圖像處理裝置包括:
[0012]圖像輸入模塊:用于輸入?yún)⒖紙D像和待拼接圖像;[0013]圖像預(yù)處理模塊:用于對待拼接圖像進行幾何畸變校正和噪聲點的抑制處理,使待拼接圖像與參考圖像不存在明顯的幾何畸變;
[0014]圖像配準(zhǔn)模塊:用于通過圖像配準(zhǔn)算法對參考圖像和待拼接圖像中的特征信息進行提取,在提取出的特征信息中尋找最佳的匹配點,并完成拼接得到全景圖像;
[0015]圖像融合模塊:用于在完成圖像配準(zhǔn)以后,對圖像進行融合,并對融合的邊界進行平滑處理,讓融合自然過渡。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:所述圖像配準(zhǔn)模塊采用SIFT配準(zhǔn)算法,具體算法包括:檢測尺度空間極值點,初步確定關(guān)鍵點的位置和所在尺度;精確確定關(guān)鍵點的位置和尺度,同時剔除低對比度的關(guān)鍵點和不穩(wěn)定的邊緣響應(yīng)點;分配關(guān)鍵點方向,利用關(guān)鍵點的領(lǐng)域像素的梯度方向分布特性為每個關(guān)鍵點指定方向參數(shù),保證SIFT算子的旋轉(zhuǎn)不變形;生成關(guān)鍵點描述子;生成多幅圖像的SIFT特征向量,采用關(guān)鍵點特征向量的歐式距離作為多幅圖像中關(guān)鍵點的相似性判定準(zhǔn)則,得到滿足準(zhǔn)則的SIFT匹配點對;根據(jù)得到的SIFT匹配點對計算出圖像的變換參數(shù)進行拼接得到全景圖像。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:所述圖像處理裝置還包括檢測判斷模塊,所述檢測判斷模塊用于根據(jù)融合后的圖像結(jié)果確定檢測屏幕放置的位置是否準(zhǔn)確以及邊緣是否存在傾斜的情況,如果檢測屏幕放置的位置不準(zhǔn)確或邊緣存在傾斜情況,則進行告警。
[0018]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:所述圖像獲取裝置為C⑶相機,所述電移平臺為二維電移平臺。
[0019]本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案,一種屏幕檢測方法,包括:
[0020]步驟a:在檢測目標(biāo)每隔一定距離設(shè)置標(biāo)記特征點;
[0021]步驟b:間隔一定時間對檢測目標(biāo)進行拍攝,并使拍攝到的相鄰圖像都存在標(biāo)記特征點;
[0022]步驟c:通過拍攝圖像中的標(biāo)記特征點進行圖像拼接融合處理,并根據(jù)處理后的圖像獲得屏幕檢測結(jié)果。
[0023]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:所述步驟b具體包括:通過二維電移平臺以固定的速度移動,每隔一定時間對檢測目標(biāo)進行一次以上的拍攝,并將拍攝的待拼接圖像及參考圖像輸入圖像處理裝置。
[0024]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:在所述步驟c前還包括:對待拼接圖像進行幾何畸變校正和噪聲點的抑制處理,使待拼接圖像與參考圖像不存在明顯的幾何畸變。
[0025]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:在所述步驟c中,所述圖像拼接融合處理具體包括:通過圖像配準(zhǔn)算法對參考圖像和待拼接圖像中的特征信息進行提取,在提取出的特征信息中尋找最佳的匹配點,并完成拼接得到全景圖像;對拼接后的圖像進行融合,并對融合的邊界進行平滑處理,使拼接痕跡消除。
[0026]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:所述圖像配準(zhǔn)算法為SIFT配準(zhǔn)算法,具體算法包括:檢測尺度空間極值點,初步確定關(guān)鍵點的位置和所在尺度;精確確定關(guān)鍵點的位置和尺度,同時剔除低對比度的關(guān)鍵點和不穩(wěn)定的邊緣響應(yīng)點;分配關(guān)鍵點方向,利用關(guān)鍵點的領(lǐng)域像素的梯度方向分布特性為每個關(guān)鍵點指定方向參數(shù),保證SIFT算子的旋轉(zhuǎn)不變形;生成關(guān)鍵點描述子;生成多幅圖像的SIFT特征向量,采用關(guān)鍵點特征向量的歐式距離作為多幅圖像中關(guān)鍵點的相似性判定準(zhǔn)則,得到滿足準(zhǔn)則的SIFT匹配點對;根據(jù)得到的SIFT匹配點對計算出圖像的變換參數(shù)進行拼接得到全景圖像。
[0027]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:在所述步驟c后還包括:根據(jù)融合后的圖像對屏幕邊緣進行實時檢測,并在檢測到屏幕放置位置不準(zhǔn)確或邊緣傾斜時發(fā)出告警提示。
[0028]綜上所述,本發(fā)明實施例的屏幕檢測系統(tǒng)及方法通過在獲取圖像前對檢測目標(biāo)設(shè)置特定標(biāo)記作為全景拼接的關(guān)鍵點,減少了特征點數(shù),提高了圖像配準(zhǔn)算法的效率,本發(fā)明可同時拼接多幅圖像,并適用于利用多臺相機進行拼接;本發(fā)明通過拼接融合后的圖像結(jié)果確定屏幕是否是標(biāo)準(zhǔn)屏幕,使屏幕檢測技術(shù)更加簡單、高效,大大降低了工業(yè)檢測的成本。
[0029]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段,而可依照說明書的內(nèi)容予以實施,并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂,以下特舉較佳實施例,并配合附圖,詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]附圖1是本發(fā)明實施例的屏幕檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0031]附圖2是本發(fā)明實施例的屏幕檢測系統(tǒng)的工作原理圖;
[0032]附圖3是本發(fā)明實施例的屏幕檢測方法的流程圖;
[0033]附圖4是本發(fā)明實施例的屏幕檢測方法的圖像配準(zhǔn)算法的流程圖。
【具體實施方式】
[0034]為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合附圖及較佳實施例,對依據(jù)本發(fā)明提出的用戶原創(chuàng)內(nèi)容的推薦方法及推薦裝置其【具體實施方式】、方法、步驟、結(jié)構(gòu)、特征及其功效,詳細說明如下。
[0035]有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效,在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過【具體實施方式】的說明,當(dāng)可對本發(fā)明為達成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入且具體的了解,然而所附圖式僅是提供參考與說明之用,并非用來對本發(fā)明加以限制。
[0036]請參閱圖1,是本發(fā)明實施例的屏幕檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明屏幕檢測系統(tǒng)包括二維電移平臺、圖像獲取裝置和圖像處理裝置,其中,
[0037]二維電移平臺:用于在拍攝檢測目標(biāo)之前在檢測目標(biāo)每隔一定距離設(shè)置一個標(biāo)記特征點,以固定的速度移動,并通過圖像獲取裝置每隔一定的時間t拍攝一次檢測目標(biāo)的圖像,請一并參閱圖2,是本發(fā)明實施例的屏幕檢測系統(tǒng)的工作原理圖;
[0038]圖像獲取裝置:用于根據(jù)二維電移平臺的移動每隔一定時間對檢測目標(biāo)進行一次以上的拍攝,并使拍攝到的相鄰的圖像都有標(biāo)記特征點,后將拍攝數(shù)據(jù)傳輸至圖像處理裝置進行處理;其中,由于要處理的檢測目標(biāo)大小超過相機的視場,所以需要進行多次拍攝才能得到一個完整的檢測目標(biāo);在本發(fā)明實施例中,所述圖像獲取裝置為至少一個面陣CCD相機;本發(fā)明也適用于利用多臺相機進行拼接。
[0039]圖像處理裝置:用于將輸入的待拼接圖像進行預(yù)處理后根據(jù)圖像中的標(biāo)記特征點進行拼接得到全景圖像,并對拼接后的圖像進行融合處理;具體地,圖像處理裝置還包括圖像輸入模塊、圖像預(yù)處理模塊、圖像配準(zhǔn)模塊、圖像融合模塊和檢測判斷模塊,其中,[0040]圖像輸入模塊:用于輸入?yún)⒖紙D像和待拼接圖像;在本發(fā)明實施例中,最多可同時拼接4幅圖像;
[0041]圖像預(yù)處理模塊:用于對待拼接圖像進行幾何畸變校正和噪聲點的抑制等處理,使待拼接圖像與參考圖像不存在明顯的幾何畸變;其中,幾何畸變是指拼接圖像中的幾何圖形與參考圖像中幾何圖形的差異,如果不經(jīng)過圖像預(yù)處理在圖像質(zhì)量不理想的情況下進行圖像拼接,會很容易造成無匹配;通過圖像預(yù)處理讓圖像質(zhì)量能夠滿足圖像配準(zhǔn)的要求,為圖像配準(zhǔn)做準(zhǔn)備;本發(fā)明通過采用中值濾波技術(shù)實現(xiàn)噪聲點的抑制,中值濾波是基于排序統(tǒng)計理論的一種能有效抑制噪聲的非線性信號處理技術(shù),它的核心算法是將模板中的數(shù)據(jù)進行排序,如果一個亮點(暗點)的噪聲,就會在排序過程中被排在數(shù)據(jù)序列的最右側(cè)或者最左側(cè),因此,最終選擇的數(shù)據(jù)序列中間位置上的值一般不是噪聲點值,由此達到抑制噪聲的目的。
[0042] 圖像配準(zhǔn)模塊:用于通過圖像配準(zhǔn)算法對參考圖像和待拼接圖像中的特征信息進行提取,在提取出的特征信息中尋找最佳的匹配點,并完成拼接得到全景圖像;圖像拼接的成功與否主要是圖像的配準(zhǔn),由于多幅圖像之間可能存在平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等多種變換或者大面積的同色區(qū)域等很難匹配的情況,一個好的圖像配準(zhǔn)算法應(yīng)該能夠在各種情況下準(zhǔn)確找到圖像間的對應(yīng)信息將圖像對齊;基于特征的圖像拼接是利用圖像的明顯特征來估計圖像之間的變換,這些明顯特征包括圖像的特征點(角點和關(guān)鍵點)、輪廓和一些不變矩等;本發(fā)明采用的是基于SIFT (Scale-1nvariant feature transform,尺度不變特征變換)的配準(zhǔn)算法,該算法利用圖像關(guān)鍵點的SIFT特征向量進行匹配,SIFT特征是圖像的局部特征,對旋轉(zhuǎn)、尺度縮放、亮度變化保持不變性,對視角變化、仿射變換、噪聲也具有一定的魯棒性;具體匹配方式包括:檢測尺度空間極值點,初步確定關(guān)鍵點的位置和所在尺度;其中,圖像I(x,y)在不同尺度下的尺度空間可表示為圖像與高斯核的卷積:
[0043]L(x,y, σ ) = G(x,y, σ ) X I (χ, y)
[0044]其中,(;(Α...ν,σ) = !/(2;τσ2)?(?2+/)/2σ2是尺度可變高斯函數(shù);(x,y)是圖像像素位置;σ為尺度空間因子,為了有效地在尺度空間檢測到穩(wěn)定的關(guān)鍵點,需要在圖像平面空間和DoG尺度空間同時檢測局部極值作為特征點,DoG算子定義為兩個不同尺度的高斯核的差分:
[0045]D(x, y, σ ) = (G (x, y, k σ )-G(x, y, σ )) X I (χ, y) =L (χ, y, k σ ) -L (χ, y, σ )
[0046]精確確定關(guān)鍵點的位置和尺度,同時剔除低對比度的關(guān)鍵點和不穩(wěn)定的邊緣響應(yīng)點;分配關(guān)鍵點方向,利用關(guān)鍵點的領(lǐng)域像素的梯度方向分布特性為每個關(guān)鍵點指定方向參數(shù),保證SIFT算子的旋轉(zhuǎn)不變形;關(guān)鍵點所在尺度的梯度模值和方向為
[0047]
【權(quán)利要求】
1.一種屏眷檢測系統(tǒng),其特征在于,包括 電移平臺:用于在檢測目標(biāo)間隔一定距離設(shè)置標(biāo)記特征點; 圖像獲取裝置:用于間隔一定時間對檢測目標(biāo)進行拍攝,并使拍攝到的相鄰圖像都存在標(biāo)記特征點; 圖像處理裝置:用于通過拍攝圖像中的標(biāo)記特征點進行圖像拼接融合處理,并根據(jù)處理后的圖像獲得屏幕檢測結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏幕檢測系統(tǒng),其特征在于,所述圖像處理裝置包括: 圖像輸入模塊:用于輸入?yún)⒖紙D像和待拼接圖像; 圖像預(yù)處理模塊:用于對待拼接圖像進行幾何畸變校正和噪聲點的抑制處理,使待拼接圖像與參考圖像不存在明顯的幾何畸變; 圖像配準(zhǔn)模塊:用于通過圖像配準(zhǔn)算法對參考圖像和待拼接圖像中的特征信息進行提取,在提取出的特征信息中尋找最佳的匹配點,并完成拼接得到全景圖像; 圖像融合模塊:用于在完成圖像配準(zhǔn)以后,對圖像進行融合,并對融合的邊界進行平滑處理,讓融合自然過渡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的屏幕檢測系統(tǒng),其特征在于,所述圖像配準(zhǔn)模塊采用SIFT配準(zhǔn)算法,具體算法包括:檢測尺度空間極值點,初步確定關(guān)鍵點的位置和所在尺度;精確確定關(guān)鍵點的位置和尺度,同時剔除低對比度的關(guān)鍵點和不穩(wěn)定的邊緣響應(yīng)點;分配關(guān)鍵點方向,利用關(guān)鍵點的領(lǐng)域像素的梯度方向分布特性為每個關(guān)鍵點指定方向參數(shù),保證SIFT算子的旋轉(zhuǎn)不變形;生成關(guān)鍵點描述子;生成多幅圖像的SIFT特征向量,采用關(guān)鍵點特征向量的歐式距離作為多幅圖像中關(guān)鍵點的相似性判定準(zhǔn)則,得到滿足準(zhǔn)則的SIFT匹配點對;根據(jù)得到的SIFT匹配點對計算出圖像的變換參數(shù)進行拼接得到全景圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的屏幕檢測系統(tǒng),其特征在于,所述圖像處理裝置還包括檢測判斷模塊,所述檢測判斷模塊用于根據(jù)融合后的圖像結(jié)果確定檢測屏幕放置的位置是否準(zhǔn)確以及邊緣是否存在傾斜的情況,如果檢測屏幕放置的位置不準(zhǔn)確或邊緣存在傾斜情況,則進行告警。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏幕檢測系統(tǒng),其特征在于,所述圖像獲取裝置為CCD相機,所述電移平臺為二維電移平臺。
6.一種屏幕檢測方法,包括: 步驟a:在檢測目標(biāo)每隔一定距離設(shè)置標(biāo)記特征點; 步驟b:間隔一定時間對檢測目標(biāo)進行拍攝,并使拍攝到的相鄰圖像都存在標(biāo)記特征占.步驟c:通過拍攝圖像中的標(biāo)記特征點進行圖像拼接融合處理,并根據(jù)處理后的圖像獲得屏幕檢測結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的屏幕檢測方法,其特征在于,所述步驟b具體包括:通過二維電移平臺以固定的速度移動,每隔一定時間對檢測目標(biāo)進行一次以上的拍攝,并將拍攝的待拼接圖像及參考圖像輸入圖像處理裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的屏幕檢測方法,其特征在于,在所述步驟c前還包括:對待拼接圖像進行幾何畸變校正和噪聲點的抑制處理,使待拼接圖像與參考圖像不存在明顯的幾何畸變。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的屏幕檢測方法,其特征在于,在所述步驟c中,所述圖像拼接融合處理具體包括:通過圖像配準(zhǔn)算法對參考圖像和待拼接圖像中的特征信息進行提取,在提取出的特征信息中尋找最佳的匹配點,并完成拼接得到全景圖像;對拼接后的圖像進行融合,并對融合的邊界進行平滑處理,使拼接痕跡消除。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的屏幕檢測方法,其特征在于,所述圖像配準(zhǔn)算法為SIFT配準(zhǔn)算法,具體算法包括:檢測尺度空間極值點,初步確定關(guān)鍵點的位置和所在尺度;精確確定關(guān)鍵點的位置和尺度,同時剔除低對比度的關(guān)鍵點和不穩(wěn)定的邊緣響應(yīng)點;分配關(guān)鍵點方向,利用關(guān)鍵點的領(lǐng)域像素的梯度方向分布特性為每個關(guān)鍵點指定方向參數(shù),保證SIFT算子的旋轉(zhuǎn)不變形;生成關(guān)鍵點描述子;生成多幅圖像的SIFT特征向量,采用關(guān)鍵點特征向量的歐式距離作為多幅圖像中關(guān)鍵點的相似性判定準(zhǔn)則,得到滿足準(zhǔn)則的SIFT匹配點對;根據(jù)得到的SIFT匹配點對計算出圖像的變換參數(shù)進行拼接得到全景圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的屏幕檢測方法,其特征在于,所述步驟c還包括:根據(jù)融合后的圖像結(jié)果確定檢測屏幕放 置的位置是否準(zhǔn)確以及邊緣是否存在傾斜的情況,如果檢測屏幕放置的位置不準(zhǔn)確或邊緣存在傾斜情況,則進行告警。
【文檔編號】G06K9/00GK103902953SQ201210572539
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月25日
【發(fā)明者】程俊, 沈三明, 姜軍 申請人:深圳先進技術(shù)研究院