基于机器视觉的聚氯乙烯管材表面缺陷检测

李书华; 周亚同; 王丹; 何静飞; 张忠伟

doi:doi:10.3788/LOP56.131006

激光与光电子学进展, 2019, 56 (13): 131006, 网络出版: 2019-07-11

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Surface Defect Detection of Polyvinyl Chloride Pipes Based on Machine Vision

李书华 ¹周亚同 ^1,*王丹 ¹何静飞 ¹张忠伟 ²

作者单位

¹ 河北工业大学电子信息工程学院天津市电子材料与器件重点实验室, 天津 300401

² 北京市安视中电科技有限公司, 北京 100871

图 & 表

图 1. PVC管材表面检测平台

Fig. 1. Surface detection platform of PVC pipes

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图 2. PVC管材表面缺陷图。(a)凹坑;(b)气泡;(c)杂质;(d)褶皱;(e)划痕;(f)污染

Fig. 2. Surface defects on PVC pipes. (a) Pits; (b) bubbles; (c) impurities; (d) wrinkles; (e) scratches; (f) pollution

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图 3. Gamma变换快速查找表

Fig. 3. Table used to quickly look up Gamma transformation

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图 4. Gamma变换以及对比图。(a)原图;(b)褶皱区域;(c) Gamma变换效果图

Fig. 4. Gamma transformation and contrast diagrams. (a) Original image; (b) area of wrinkle; (c) image after Gamma transformation

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图 5. 管材垂直投影结果

Fig. 5. Vertical projection results of pipe

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图 6. 垂直一阶微分5差值

Fig. 6. Vertical first-order differential with five differences

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图 7. 快速区域生长示意图。(a)原图矩阵中的生长点;(b)每行生长结果;(c)最终生长结果

Fig. 7. Schematic of fast region growing. (a) Growing point in original matrix; (b) growing results per line; (c) final growing result

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图 8. 分块效果图。(a)点状缺陷;(b)分块投影;(c)分块一阶微分

Fig. 8. Effect of block processing. (a) Point defect; (b) block projection; (c) block first-order differential

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图 9. PVC管材表面检测平台检测流程图

Fig. 9. Test flow chart of surface detection platform of PVC pipes

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图 10. PVC管材表面缺陷在线检测平台检测结果。(a)凹坑;(b)杂质;(c)气泡;(d)褶皱;(e)划痕;(f)污染

Fig. 10. Detection results of surface defect online detection platform of PVC pipes. (a) Pits; (b) impurities; (c) bubbles; (d) wrinkles; (e) scratches; (f) pollution

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表 1Gamma变换法的用时对比

Table1. Comparison of time cost for Gamma transformation

Imagenumber	Gammatransformation /ms	Gamma transformationusing look-upmethod /ms
12345678910	67.761.865.768.167.064.864.265.072.463.7	4.63.52.94.04.03.34.33.23.93.7

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表 2区域生长法的用时对比

Table2. Comparison of time cost for region growing

Imagenumber	Regiongrowing /ms	Fast regiongrowing /ms
12345678910	67.761.865.768.167.064.864.265.072.463.7	4.63.52.94.04.03.34.33.23.93.7

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李书华, 周亚同, 王丹, 何静飞, 张忠伟. 基于机器视觉的聚氯乙烯管材表面缺陷检测[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(13): 131006. Shuhua Li, Yatong Zhou, Dan Wang, Jingfei He, Zhongwei Zhang. Surface Defect Detection of Polyvinyl Chloride Pipes Based on Machine Vision[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(13): 131006.

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图 1. PVC管材表面检测平台

Fig. 1. Surface detection platform of PVC pipes

图 2. PVC管材表面缺陷图。(a)凹坑;(b)气泡;(c)杂质;(d)褶皱;(e)划痕;(f)污染

Fig. 2. Surface defects on PVC pipes. (a) Pits; (b) bubbles; (c) impurities; (d) wrinkles; (e) scratches; (f) pollution

图 3. Gamma变换快速查找表

Fig. 3. Table used to quickly look up Gamma transformation

图 4. Gamma变换以及对比图。(a)原图;(b)褶皱区域;(c) Gamma变换效果图

Fig. 4. Gamma transformation and contrast diagrams. (a) Original image; (b) area of wrinkle; (c) image after Gamma transformation

图 5. 管材垂直投影结果

Fig. 5. Vertical projection results of pipe

图 6. 垂直一阶微分5差值

Fig. 6. Vertical first-order differential with five differences

图 7. 快速区域生长示意图。(a)原图矩阵中的生长点;(b)每行生长结果;(c)最终生长结果

Fig. 7. Schematic of fast region growing. (a) Growing point in original matrix; (b) growing results per line; (c) final growing result

图 8. 分块效果图。(a)点状缺陷;(b)分块投影;(c)分块一阶微分

Fig. 8. Effect of block processing. (a) Point defect; (b) block projection; (c) block first-order differential

图 9. PVC管材表面检测平台检测流程图

Fig. 9. Test flow chart of surface detection platform of PVC pipes

图 10. PVC管材表面缺陷在线检测平台检测结果。(a)凹坑;(b)杂质;(c)气泡;(d)褶皱;(e)划痕;(f)污染

Fig. 10. Detection results of surface defect online detection platform of PVC pipes. (a) Pits; (b) impurities; (c) bubbles; (d) wrinkles; (e) scratches; (f) pollution

表 1Gamma变换法的用时对比

Table1. Comparison of time cost for Gamma transformation

表 2区域生长法的用时对比

Table2. Comparison of time cost for region growing

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Fig. 2. Surface defects on PVC pipes. (a) Pits; (b) bubbles; (c) impurities; (d) wrinkles; (e) scratches; (f) pollution

图 3. Gamma变换快速查找表

Fig. 3. Table used to quickly look up Gamma transformation

图 4. Gamma变换以及对比图。(a)原图;(b)褶皱区域;(c) Gamma变换效果图

Fig. 4. Gamma transformation and contrast diagrams. (a) Original image; (b) area of wrinkle; (c) image after Gamma transformation

图 5. 管材垂直投影结果

Fig. 5. Vertical projection results of pipe

图 6. 垂直一阶微分5差值

Fig. 6. Vertical first-order differential with five differences

图 7. 快速区域生长示意图。(a)原图矩阵中的生长点;(b)每行生长结果;(c)最终生长结果

Fig. 7. Schematic of fast region growing. (a) Growing point in original matrix; (b) growing results per line; (c) final growing result

图 8. 分块效果图。(a)点状缺陷;(b)分块投影;(c)分块一阶微分

Fig. 8. Effect of block processing. (a) Point defect; (b) block projection; (c) block first-order differential

图 9. PVC管材表面检测平台检测流程图

Fig. 9. Test flow chart of surface detection platform of PVC pipes

图 10. PVC管材表面缺陷在线检测平台检测结果。(a)凹坑;(b)杂质;(c)气泡;(d)褶皱;(e)划痕;(f)污染

Fig. 10. Detection results of surface defect online detection platform of PVC pipes. (a) Pits; (b) impurities; (c) bubbles; (d) wrinkles; (e) scratches; (f) pollution

表 1Gamma变换法的用时对比

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