工业产品的瑕疵检测是其生产过程中重要的步骤，对于产品的外观质量有着决定性 的影响。近年来，将图像处理和计算机视觉技术运用到工业产品的瑕疵检测应用中也成为 了一个热门的机器视觉应用方向。74311

本文正是基于这样的现状，从工业生产中的网络终端表面瑕疵检测出发，对于平面状 工业产品的自动瑕疵检测进行了研究。该系统采用 ORB 特征算子来实现图像特征的描述 和匹配，保证较高的检测速度；基于 homography 的几何配准实现了样本和模板之间的对 应；并通过建立多产品模板库，能够有效实现不同样本瑕疵检测。本系统构建了一套完整 的工业产品瑕疵检测算法,能够实现良好的瑕疵检测率。

关键词 瑕疵检测 ORB homography 几何配准

毕 业 设 计 说 明 书 外 文 摘 要

Title Computer Vision-based Automatic Defect

  Detection of Planar Industrial Products

Abstract

Defect detection of industrial products plays an important role in the production process and it has a key impact on the quality of products’ appearance。 For the past few years, computer vision based defect detection for industrial products has become one of the major applications of computer vision technologies。

In this thesis, we present a new defect detection framework, which can automatically retrieve the corresponding template image for a given test product image from a preliminary template library and locate the defects by comparing the test and template images。 We use the ORB method to extract features from both images and utilize a homography-based warping scheme to align the compared images。 Experiments demonstrate that the proposed framework provides promising results。

Keywords  defect detection,  image retrieval,  homography, ORB

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目 次

1 引言 1

1。1 国内外研究现状 1

1。2 机器视觉发展史及发展趋势 2

1。3 本文主要研究内容及结构 3

2 系统需求分析及设计 4

2。1 系统需求及总体目标 4

2。2 主要开发工具及系统结构 5

2。2。1 主要开发工具 5

2。2。2 系统设计 6

3 主要算法介绍 7

3。1 特征点提取及匹配 7

3。1。1 特征提取 7

3。1。2 特征匹配 9

3。2 单应 11

3。3 RANSAC 算法 12

3。4 图像配准 14

3。5 边缘检测 16

3。6 自适应阈值 17

4 详细功能设计与实现 20

4。1 界面设计 20

4。2 模板库初始化