基于图像处理的保鲜纸箱覆膜检测方法技术

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及基于图像处理的保鲜纸箱覆膜检测方法。该方法在边缘线上设置滑窗，分析每个边缘像素点在边缘线上的方向统一性和灰度值统一性，进一步利用滑窗获取扩充后的条层区域，进而通过条层区域的灰度值混乱程度以及边缘线上的不可靠程度和灰度值统一性，获得每个边缘像素点的目标程度。通过分析边缘线位置处的灰度变化特征确定有效边缘线，进而确定目标程度区间。在有效边缘线上进行区域生长，以目标程度区间作为生长参考依据，获得褶皱气泡区域用于保鲜纸箱覆膜检测。本发明专利技术通过对边缘线特征的提取和分析，减少了噪声边缘的干扰，识别出准确的褶皱气泡用于进行准确地覆膜质量检测。用于进行准确地覆膜质量检测。用于进行准确地覆膜质量检测。

【技术实现步骤摘要】
基于图像处理的保鲜纸箱覆膜检测方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及基于图像处理的保鲜纸箱覆膜检测方法。

技术介绍

[0002]保鲜纸箱覆膜是一种覆盖在纸箱表面的薄膜，可以防止纸箱在运输、储存和使用过程中受到损坏，同时还可以提高纸箱的美观度和耐用性，保持纸箱内食品的新鲜度和口感，防止食品受到氧气、水分、灰尘等外界因素的污染和影响。但是如果膜覆盖过程中温度和湿度不适宜，会导致覆膜无法平整地贴合纸箱表面，从而形成起皱。
[0003]在现有技术中，考虑到起皱气泡在保鲜纸箱表面具有明显的颜色特征和形状特征，因此可通过区域生长算法等区域分析方法在保鲜纸箱表面图像上进行处理，获得起皱气泡区域。但是在实际操作过程中，因为薄膜表面比较光滑，因此表面会收到光线影响，进而形成与起皱气泡形态类似的区域，因此所获得的起皱气泡区域包含如光线区域等噪声区域，进而使得对保鲜纸箱覆膜的质量检测不准确。

技术实现思路

[0004]为了解决因为光线等噪声信息影响，导致保鲜纸箱覆膜检测中起皱气泡的检测不准确的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于图像处理的保鲜纸箱覆膜检测方法，所采用的技术方案具体如下：本专利技术提出了一种基于图像处理的保鲜纸箱覆膜检测方法，所述方法包括：获取完成覆膜操作后保鲜纸箱的表面图像；去除所述表面图像的背景信息，获得包含边缘线的待处理图像；在所述待处理图像中，以边缘线上的边缘像素点为中心在边缘线上设置滑窗，根据滑窗内梯度方向和对应边缘线的整体梯度方向之间的差异，获得边缘线的不可靠程度；获得边缘线上边缘像素点的灰度值统一性；将所述滑窗向边缘线内部方向扩充，获得条层区域，获得所述条层区域内的灰度值混乱程度；根据所述不可靠程度、灰度值统一性和灰度值混乱程度获得滑窗中心像素点的目标程度；以边缘线上垂直于边缘线方向上存在灰度值突变的边缘像素点作为跃升点；根据跃升点数量筛选出有效边缘线，以所有所述有效边缘线的目标程度的范围作为显著目标程度范围；将所述有效边缘线上每个像素点的所述条层区域进行扩充，每次扩充后需更新对应像素点的目标程度，直至目标程度不在所述显著目标程度范围内，停止扩充，以扩充后条层区域形成的区域作为褶皱气泡区域；根据所述褶皱气泡区域进行保鲜纸箱的覆膜质量检测。
[0005]进一步地，所述去除所述表面图像的背景信息包括：通过预先训练好的语义分割网络识别出所述表面图像中的所述背景信息，将所述
背景信息去除，获得所述待处理图像。
[0006]进一步地，所述不可靠程度的获取方法包括：获得所述滑窗内的梯度方向与所述待处理图像整体梯度方向之间的差异夹角；将所述差异夹角的正弦值进行正相关映射，获得对应边缘像素点的初始不可靠程度；以一条边缘线上所有边缘像素点的平均初始不可靠程度作为所述边缘线的所述不可靠程度。
[0007]进一步地，所述灰度值统一性的获取方法包括：获取边缘线上所有像素点的第一平均灰度值，以边缘线上每个边缘像素点的灰度值与所述第一平均灰度值的差异作为第一灰度差异，将所述第一灰度差异进行归一化后再进行负相关映射并归一化，获得每个边缘像素点的初始灰度值统一性；以边缘线上所有边缘像素点的平均初始灰度值统一性作为所述灰度值统一性。
[0008]进一步地，所述灰度值混乱程度的获取方法包括：获取所述条层区域中所有像素点的第二平均灰度值，以所述条层区域中每个像素点的灰度值与所述第二平均灰度值的差值的平方作为第二灰度差异，将所述条层区域中所有像素点的平均第二灰度差异作为初始灰度值混乱程度，将所述初始灰度值混乱程度开平方后获得所述灰度值混乱程度。
[0009]进一步地，所述不可靠程度和所述灰度值混乱程度均与所述目标程度为负相关关系，所述灰度值统一性与所述目标程度为正相关关系。
[0010]进一步地，所述跃升点的获取方法包括：在对应边缘像素点的梯度方向所在直线上，以每个边缘像素点为中心，获取两侧预设数量个像素点作为对应边缘像素点的参考像素点；根据所述参考像素点的位置顺序进行排序，获得参考像素点集合；在参考像素点集合中，获取每个参考像素点灰度值的二阶导数，构成二阶导数集合；若所述二阶导数集合中存在相邻两个元素互为相反数，则认为所述二阶导数集合对应的所述边缘像素点为所述跃升点。
[0011]进一步地，所述有效边缘线的获取方法包括：将所述跃升点数量在对应边缘线上的占比大于预设占比阈值的边缘线作为所述有效边缘线。
[0012]进一步地，所述根据所述褶皱气泡区域获得保鲜纸箱的覆膜质量包括：以所述褶皱气泡的总面积在所述表面图像中的占比作为质量缺陷评分，根据所述质量缺陷评分获得保鲜纸箱的覆膜质量。
[0013]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术基于待处理图像中的边缘线进行分析，沿着边缘线设置滑窗进行处理，通过滑窗处理能够获得边缘线上每个位置所在局部区域内的信息，通过局部分析最终评估整条边缘线的不可靠程度。考虑到起皱气泡可视为一条具有宽度的边缘线，因此通过条层区域内的灰度值混乱程度能够体现边缘线所围成区域内的灰度特征，进一步结合边缘线上的灰度值统一性即可获得整条边缘线的目标程度，即目标程度是边缘线上特征以及区域内部特征的量化值。进一步考虑到起皱气泡边缘上具有的跃升点，因此根据跃升点数量筛选出有效边缘线，进而获得显著目标程度范围。以显著目标程度范围作为区域生长的基准对有效边缘线上的像素点进行区域扩充，能够避免其他噪声边缘的影响，使得最终获得的区域
为真实的褶皱气泡区域，进而实现准确地对保鲜纸箱覆膜质量的检测。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它附图。
[0015]图1为本专利技术一个实施例所提供的一种基于图像处理的保鲜纸箱覆膜检测方法流程图。
具体实施方式
[0016]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种基于图像处理的保鲜纸箱覆膜检测方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
[0017]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0018]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种基于图像处理的保鲜纸箱覆膜检测方法的具体方案。
[0019]请参阅图1，其示出了本专利技术一个实施例提供的一种基于图像处理的保鲜纸箱覆膜检测方法流程图，该方法包括：步骤S1：获取完成覆膜操作后保鲜纸箱的表面图像；去除所述表面图像的背景信息，获得包含边缘线的待处理图像。
[0020]在本专利技术实施例中，将完成覆膜操作后的保鲜纸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的保鲜纸箱覆膜检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取完成覆膜操作后保鲜纸箱的表面图像；去除所述表面图像的背景信息，获得包含边缘线的待处理图像；在所述待处理图像中，以边缘线上的边缘像素点为中心在边缘线上设置滑窗，根据滑窗内梯度方向和对应边缘线的整体梯度方向之间的差异，获得边缘线的不可靠程度；获得边缘线上边缘像素点的灰度值统一性；将所述滑窗向边缘线内部方向扩充，获得条层区域，获得所述条层区域内的灰度值混乱程度；根据所述不可靠程度、灰度值统一性和灰度值混乱程度获得滑窗中心像素点的目标程度；以边缘线上垂直于边缘线方向上存在灰度值突变的边缘像素点作为跃升点；根据跃升点数量筛选出有效边缘线，以所有所述有效边缘线的目标程度的范围作为显著目标程度范围；将所述有效边缘线上每个像素点的所述条层区域进行扩充，每次扩充后需更新对应像素点的目标程度，直至目标程度不在所述显著目标程度范围内，停止扩充，以扩充后条层区域形成的区域作为褶皱气泡区域；根据所述褶皱气泡区域进行保鲜纸箱的覆膜质量检测。2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的保鲜纸箱覆膜检测方法，其特征在于，所述去除所述表面图像的背景信息包括：通过预先训练好的语义分割网络识别出所述表面图像中的所述背景信息，将所述背景信息去除，获得所述待处理图像。3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的保鲜纸箱覆膜检测方法，其特征在于，所述不可靠程度的获取方法包括：获得所述滑窗内的梯度方向与所述待处理图像整体梯度方向之间的差异夹角；将所述差异夹角的正弦值进行正相关映射，获得对应边缘像素点的初始不可靠程度；以一条边缘线上所有边缘像素点的平均初始不可靠程度作为所述边缘线的所述不可靠程度。4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的保鲜纸箱覆膜检测方法，其特征在于，所述灰度值统一性的获取方法包括：获取边缘线上所有像素点的第一平均灰度值，以边缘线上每个边缘像素点的灰度值与所述第一平均灰度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明铭，谷红波，
申请(专利权)人：日照元鼎包装有限公司，
类型：发明
国别省市：