基于單目多視角機(jī)器視覺的珍珠分級(jí)技術(shù)研究.pdf

1、中國(guó)是世界上珍珠產(chǎn)量最多的國(guó)家，作為珍珠產(chǎn)業(yè)第一大國(guó)，目前我國(guó)對(duì)于珍珠的分級(jí)主要還是采用人工檢測(cè)的方式。這種分級(jí)方式不僅耗時(shí)耗力，而且容易受分檢人員主觀因素的干擾。針對(duì)珍珠分級(jí)檢測(cè)的現(xiàn)狀，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于單目多視角機(jī)器視覺的珍珠分級(jí)系統(tǒng)。
　　本文主要研究工作和成果包括:
　　1.針對(duì)珍珠的非平面球體特性，設(shè)計(jì)了一種單目多視角視覺檢測(cè)裝置，通過攝像機(jī)的一次成像來獲得珍珠整個(gè)球體表面的圖像，在實(shí)現(xiàn)珍珠多視角圖像快速采集

2、的同時(shí)，又保證了所有采集的圖像具有統(tǒng)一的顏色系統(tǒng)。
　　2.根據(jù)本文設(shè)計(jì)的視覺檢測(cè)裝置所采集的珍珠圖像特性，研究了相應(yīng)的圖像預(yù)處理算法，實(shí)現(xiàn)珍珠圖像的濾波、前景提取、定位與大小歸一化。
　　3.為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)珍珠表面外觀指標(biāo)的分類檢測(cè)，對(duì)多視角珍珠圖像的拼接算法進(jìn)行了研究;利用珍珠表面的顏色特性，設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)線性加權(quán)的圖像拼接算法，根據(jù)兩幅圖像中重疊區(qū)域RGB值的變化規(guī)律，對(duì)不同位置的像素進(jìn)行動(dòng)態(tài)加權(quán)，實(shí)現(xiàn)拼接區(qū)域的平滑過渡

3、，解決了傳統(tǒng)加權(quán)平均算法中拼接縫隙與色差明顯的問題。
　　4.根據(jù)國(guó)家分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)珍珠的形狀、大小、顏色、光澤度以及光潔度等指標(biāo)進(jìn)行視覺檢測(cè)。利用邊緣檢測(cè)獲得多視角珍珠圖像的輪廓信息，根據(jù)邊緣點(diǎn)在傅立葉變換后得到的傅立葉級(jí)數(shù)進(jìn)行珍珠形狀的檢測(cè);利用HSI顏色模型中的色度H值與飽和度S值進(jìn)行珍珠顏色的檢測(cè)，利用亮度I值進(jìn)行珍珠光澤度的檢測(cè);利用拉普拉斯高斯算子進(jìn)行珍珠光潔度的檢測(cè)。
　　5.完成了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)分

4、為硬件裝置和軟件系統(tǒng)兩部分，硬件裝置的設(shè)計(jì)主要包括折反射鏡面腔體的設(shè)計(jì)與照明光源的設(shè)計(jì)，用于實(shí)現(xiàn)多視角珍珠圖像的采集;軟件系統(tǒng)主要包括珍珠圖像預(yù)處理模塊、顏色光澤度檢測(cè)模塊、大小形狀檢測(cè)模塊以及光潔度檢測(cè)模塊，用于對(duì)珍珠的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行視覺檢測(cè)。
　　本文利用單目多視角成像技術(shù)與機(jī)器視覺技術(shù)對(duì)珍珠各個(gè)外觀指標(biāo)的檢測(cè)進(jìn)行了探索與研究，致力于實(shí)現(xiàn)珍珠的全自動(dòng)分級(jí)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于特征明顯的珍珠外觀指標(biāo)，利用機(jī)器視覺檢測(cè)方法在檢測(cè)精度與