一种机器视觉检测图像库的构建方法技术

本发明专利技术提出了一种机器视觉检测图像库的构建方法，所述方法包括：构建原始图像库，所述原始图像库用于存放实际拍摄的固体表面的各种图样；构建变形数据库，所述变形数据库用于存放粒子图像测速系统测量所得的流体某个面内定量的二维速度分布图；构建形变模拟模块，通过粒子图像测速系统测量结果及可变因素模拟固体形变，并判断形变模拟模块生成的图像是否符合特定需求。本发明专利技术的有益效果体现在，提供一种机器视觉检测图像库的构建方法，通过对实际流体的粒子图像测速系统测量结果，结合特定需求中考虑的可变因素来模拟固体形变生成图像，并判断形变模拟模块生成的图像是否符合需求，从而构建符合需求的图像库。

【技术实现步骤摘要】
一种机器视觉检测图像库的构建方法
本专利技术涉及到机器视觉领域，具体涉及一种极其视觉检测图像库的构建方法。
技术介绍
机器视觉是一种模拟人眼，用数字化相机替代人眼进行拍摄的技术，在很多应用场合可以替代繁琐的人工劳动，便于大范围推广应用。随着配套软硬件技术的发展，该技术在客观性、重复性和精确性方面日趋完善，因而具有广阔的应用前景。工业应用中，机器视觉应用主要有两个应用方向，一是用于检测，在工业现场中大量使用的试件检测；二是用于安装或调节，机器视觉系统指导移动机构对试件进行精确操作。实际使用采集大量图像的优点在于，可以保证使用效果，但主要缺点在于，采集大量图像比较费时间。采用公开图像库的优点在于，图像数量巨大，获取方便，但主要缺点在于，公开图像库所提供的面对待测试问题的有针对性图像数量不够。
技术实现思路
为解决上述现有技术问题，本专利技术提供一种机器视觉检测图像库的构建方法，针对上述现有技术问题，通过实际流体的粒子图像测速系统测量结果来模拟固体形变，构建符合需求的图像库。本专利技术的技术方案是，提供一种机器视觉检测图像库的构建方法，所述方法包括：构建原始图像库，所述原始图像库用于存放实际拍摄的固体表面的各种图样；构建变形数据库，所述变形数据库用于存放粒子图像测速系统测量所得的流体某个面内定量的二维速度分布图；确定模拟固体形变时的可变因素，构建形变模拟模块，所述形变模拟模块通过所述粒子图像测速系统测量结果及可变因素模拟固体的形变，并判断所述形变模拟模块生成的图像是否符合特定需求。进一步的，所述粒子图像测速系统测量所得的流体某个面内定量的二维速度分布的步骤包括：在所述流体中添加可跟随流体运动的示踪粒子；用激光器产生片状光源照亮所述示踪粒子；基于一定的时序，用相机拍摄一定区域的所述流体，获得所述示踪粒子的图像；通过判读算法对相机拍摄的所述图像进行分析而获得拍摄区域下的所述流体定量的二维速度分布图。进一步的，所述粒子图像测速系统的拍摄区域可等比例缩放，且所得数据点数量保持不变，通过换算获得流体每个数据点的对应物理尺寸。进一步的，所述粒子图像测速系统测量结果包括：剪切流动状态、涡旋状态、冲击状态和混合流中的一种或多种状态下测量获得的二维速度分布图。进一步的，所述粒子图像测速系统测量结果包括：系列时间中每个时刻点对应的二维速度分布图，和/或一个时间段内的平均速度分布图。进一步的，通过所述粒子图像测速系统测量结果模拟固体的形变量包括：针对系列时间中每个时刻点拍摄区域内的很多数据点的形变分布，和/或一段时间内所有数据点形变的平均量。进一步的，所述形变模拟模块包括变化类型处理模块，所述变化类型处理模块包括试件变形和位置偏差两个子模块，所述变化类型处理模块用于针对不同需求调用不同子模块来模拟形变生成相应的图像库。进一步的，所述形变模拟模块包括参数选择模块，所述参数选择模块用于确定模拟时的可变因素。进一步的，所述形变模拟模块包括形变位置处理模块，所述形变位置处理模块用于确定容许形变出现的位置以及形变数量。进一步的，所述形变模拟模块包括变化方式处理模块，所述变化方式处理模块用于确定形变变化方式是渐变还是突变。进一步的，所述形变模拟模块的构建过程包括评估模块，所述评估模块用于判断当前所述形变模拟模块的构建结果是否符合特定需求，若符合，构建过程结束；若不符合，需要将当前构建结果作为初始情况代入到所述变化类型处理模块当中，重新进行下一次构建，当构建符合要求时，整个构建过程结束。进一步的，当所述形变模拟模块的构建结果不符合需求时，所述评估模块可给出相应的调整建议，可在重新进行下次形变模拟模块构建过程中用作参考。本专利技术的有益效果体现在，提供一种机器视觉检测图像库的构建方法，通过对实际流体的粒子图像测速系统测量结果，结合特定需求中需考虑的可变因素来模拟固体形变生成图像，并判断形变模拟模块生成的图像是否符合特定需求，从而构建符合需求的图像库。避免了实际使用中大量采集图像耗时，以及对待测试问题试件针对性图像数量不足的缺点。粒子图像测速系统可以为机器视觉系统提供基础数据，从而使得粒子图像测速系统的研究成果可以在机器视觉领域得到广泛的推广。附图说明：图1为本专利技术实施例提供的一种机器视觉检测图像库的构建方法流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种原始图像库树形结构图；图3为本专利技术实施例提供的一种变化类型处理模块树形结构图；图4为本专利技术实施例提供的一种参数选择模块树形结构图；图5为本专利技术实施例提供的一种机器视觉检测图像库的构建方法的另一流程示意图。具体实施方式本专利技术的实施例是依据本专利技术的原理而设计，下面结合附图和以下具体实施例对本专利技术作进一步详述。如图1所示为本专利技术实施例提供的一种机器视觉检测图像库的构建方法的流程示意图。在S101中，构建原始图像库，所述原始图像库用于存放实际拍摄的固体表面的各种图样；如图2所示，原始图像库包括基本型和组合型，其中基本型包括圆形、方形、细长条、三角形和椭圆形等，例如对于圆形类的试件，则拍摄获得的图像呈圆形；组合型主要为基本形状的组合形式，某些试件可以是基本型如圆形、方形和三角形等其中两种及以上的叠加构成的，对应拍摄获得的固体表面的图像就为基本形状的组合形式；对实际固体不同区域拍摄，原始图像拍摄清晰，表面处理很好；拍摄尽可能多的图像，将图像存储于原始图像库中；S102，构建变形数据库，所述变形数据库用于存放粒子图像测速系统测量所得的流体某个面内定量的二维速度分布图；例如，选择拍摄实际流体的N张图像进行操作，N为大于1的整数，通过判读算法分析N张图像，可获得所拍摄流体某个面内定量的二维速度分布图，将这些二维速度分布图存储于变形数据库中。S103，确定模拟固体形变时的可变因素，构建形变模拟模块，所述形变模拟模块通过所述粒子图像测速系统测量结果及可变因素模拟固体的形变，并判断所述形变模拟模块生成的图像是否符合特定需求。从物质结构角度来看，流体和固体都属于连续介质物体，两者运动规律有很多相似的地方，因此，本专利技术实施例中通过引入实际流体的粒子图像测速系统测量结果结合可变因素来模拟固体的形变。可变因素具体可以是形变容许出现的位置，容许出现的数量等一些特定需求中需要考虑的影响因素。形变模拟模块可将原始图像库中的图像与变形数据库中的图像结合，通过形变模拟模块进行分析操作生成相应的具有形变的图像。作为优选的，所述粒子图像测速系统测量所得的流体某个面内定量的二维速度分布的步骤包括：在所述流体中添加可跟随流体运动的示踪粒子；用激光器产生片状光源照亮所述示踪粒子；基于一定的时序，用相机拍摄一定区域的所述流体，获得所述示踪粒子的图像；通过判读算法对相机拍摄的所述图像进行分析而获得拍摄区域下的所述流体定量的二维速度分布图。作为优选的，所述粒子图像测速系统的拍摄区域可等比例缩放，且所得数据点数量保持不变，通过换算获得流体每个数据点的对应物理尺寸。例如，粒子图像测速系统的拍摄区域为120mm×120mm，某时刻所得120×120＝14400个数据点，通过换算，每个数据点对应物理尺寸为1mm。整个拍摄区域可等比例缩放，但所得数据点数量保持不变。在需要更清晰得去拍摄实际流体图像时，可将拍摄区域缩小为60mm×60mm，则此时每个数据点对应物理尺寸为0.5m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器视觉检测图像库的构建方法，其特征在于，所述方法包括：构建原始图像库，所述原始图像库用于存放实际拍摄的固体表面的各种图样；构建变形数据库，所述变形数据库用于存放粒子图像测速系统测量所得的流体某个面内定量的二维速度分布图；确定模拟固体形变时的可变因素，构建形变模拟模块，所述形变模拟模块通过所述粒子图像测速系统测量结果及可变因素模拟固体的形变，并判断所述形变模拟模块生成的图像是否符合特定需求。

【技术特征摘要】
1.一种机器视觉检测图像库的构建方法，其特征在于，所述方法包括：构建原始图像库，所述原始图像库用于存放实际拍摄的固体表面的各种图样；构建变形数据库，所述变形数据库用于存放粒子图像测速系统测量所得的流体某个面内定量的二维速度分布图；确定模拟固体形变时的可变因素，构建形变模拟模块，所述形变模拟模块通过所述粒子图像测速系统测量结果及可变因素模拟固体的形变，并判断所述形变模拟模块生成的图像是否符合特定需求。2.根据权利要求1所述的一种机器视觉检测图像库的构建方法，其特征在于，所述粒子图像测速系统测量所得的流体某个面内定量的二维速度分布的步骤包括：在所述流体中添加可跟随流体运动的示踪粒子；用激光器产生片状光源照亮所述示踪粒子；基于一定的时序，用相机拍摄一定区域的所述流体，获得所述示踪粒子的图像；通过判读算法对相机拍摄的所述图像进行分析而获得拍摄区域下的所述流体定量的二维速度分布图。3.根据权利要求2所述的一种机器视觉检测图像库的构建方法，其特征在于，所述粒子图像测速系统的拍摄区域可等比例缩放，且所得数据点数量保持不变，通过换算获得流体每个数据点的对应物理尺寸。4.根据权利要求2所述的一种机器视觉检测图像库的构建方法，其特征在于，所述粒子图像测速系统测量结果包括：剪切流动状态、涡旋状态、冲击状态和混合流中的一种或多种状态下测量获得的二维速度分布图。5.根据权利要求2所述的一种机器视觉检测图像库的构建方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞建，
申请(专利权)人：成都尤维克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51