一种橡胶制品气泡检测方法及系统与流程

1.本发明涉及材料测试和分析技术领域，具体涉及一种橡胶制品气泡检测方法及系统。


背景技术：

2.橡胶制品在硫化时，由于混炼胶中的助剂混炼时分散不均匀、混炼温度偏低、水分挥发不净以及模具表面凹凸不平影响胶料的流动性等各种原因，导致橡胶制品表面或中间经常会产生气泡，而气泡是橡胶硫化时经常出现的质量缺陷，其不仅影响产品的外观质量，甚至会影响产品的内在质量。为了保证橡胶制品的质量，需要检测橡胶制品在硫化后所生产的气泡缺陷。
3.现有技术中公开号为cn108414529a的专利文件公开了一种橡胶制品内部气泡的检测方法及其系统，具体是利用气泡和橡胶基体的热膨胀系数不同引起加热后橡胶制品表面应变场不连续和应变场集中的原理，并利用橡胶制品在加热前后的数字图像，通过图像相关方法测得加热后橡胶制品表面的第一主应变场云图，通过第一主应变场云图中各像素点的第一主应变的不均匀分布的特征，检测出橡胶制品内部是否存在气泡及判断气泡的位置，但是对橡胶制品进行加热处理时，存在加热不均匀或者受热温度不一致的情况，该情况容易使橡胶表面的应变场分布结果不准确，进而导致橡胶制品气泡检测结果不准确。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有橡胶制品气泡检测结果不准确的问题，本发明的目的在于提供一种橡胶制品气泡检测方法及系统。
5.本发明提供了一种橡胶制品气泡检测方法，包括以下步骤：
6.获取待检测橡胶制品的可见光表面图像，并对可见光表面图像进行处理，得到待检测橡胶制品的可见光边缘图像，进而得到可见光边缘图像中的各个疑似气泡区域；
7.对待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个疑似气泡区域进行筛选，从而确定待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域；
8.根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域，确定各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域；
9.根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域和各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域，确定各个第一疑似气泡区域对应的形态指标值；
10.根据各个第一疑似气泡区域对应的形态指标值，对各个第一疑似气泡区域进行筛选，从而确定待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第二疑似气泡区域；
11.根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第二疑似气泡区域，确定各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度；
12.根据各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度，对各个第二疑似气泡区域进行筛选，从而确定待检测橡胶制品的可见光表面图像中的气泡区域。
13.进一步的，确定各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的步骤包括：
14.根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域，采用水平扫描直线和竖直扫描直线在各个第一疑似气泡区域内分别进行上下扫描移动和左右扫描移动，确定每条水平扫描直线与各个第一疑似气泡区域的交点以及每条竖直扫描直线与各个第一疑似气泡区域的交点；
15.根据每条水平扫描直线与各个第一疑似气泡区域的交点以及每条竖直扫描直线与各个第一疑似气泡区域的交点，确定各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心坐标；
16.根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点，确定各个第一疑似气泡区域的各目标边缘像素点；
17.根据各个第一疑似气泡区域的各目标边缘像素点的坐标位置和各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心坐标，确定各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的半径；
18.根据各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心坐标和半径，确定各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域。
19.进一步的，确定各个第一疑似气泡区域的各目标边缘像素点的步骤包括：
20.根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点，确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的角度指标值；
21.根据各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的角度指标值，确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点为目标边缘像素点的置信度；
22.根据各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点为目标边缘像素点的置信度，对各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点进行筛选，从而确定各个第一疑似气泡区域的各目标边缘像素点。
23.进一步的，确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的角度指标值的步骤包括：
24.根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点，以各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点为中心像素点，从中心像素点的两边各选取k个边缘像素点，进而确定各边缘像素点对应的相关像素点；
25.根据各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的相关像素点，确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的拟合线段；
26.将各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的拟合线段与x轴正方向的夹角作为各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的角度指标值。
27.进一步的，确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点为目标边缘像素点的置信度的步骤包括：
28.根据各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点，确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的邻域像素点；
29.根据各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点的角度指标值和各边缘像素点对应的邻域像素点的角度指标值，确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的最大角度指标值和最小角度指标值；
30.根据各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的最大角度指标值和最小角度指标值，确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点为目标边缘像素点的置信度，其计算公式为：
[0031][0032]
其中，为第c个第一疑似气泡区域的第j个边缘像素点为目标边缘像素点的置信度，γ
c,j,max
为第c个第一疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的最大角度指标值，γ
c,j,min
为第c个第一疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的最小角度指标值，v为超参数。
[0033]
进一步的，确定各个第一疑似气泡区域对应的形态指标值的计算公式为：
[0034][0035]
其中，ρc为第c个第一疑似气泡区域对应的形态指标值，uc为第c个第一疑似气泡区域的各边缘像素点与其对应的目标圆区域的各边缘像素点相重合的边缘像素点的像素数目，uc为第c个第一疑似气泡区域的各边缘像素点的像素数目。
[0036]
进一步的，确定各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度的步骤包括：
[0037]
根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第二疑似气泡区域，确定各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的水平方向梯度幅值和竖直方向梯度幅值，进而确定各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的梯度方向；
[0038]
根据各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点的像素坐标和各个第二疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心坐标，确定各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向指标；
[0039]
根据各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的梯度方向和方向指标，确定各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向差异指标；
[0040]
根据各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向差异指标，确定各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度。
[0041]
进一步的，确定各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向差异指标的计算公式为：
[0042][0043]
其中，d
c,j
为第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的方向差异指标，θ
cj
为第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的梯度方向，为第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的方向指标。
[0044]
进一步的，确定各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度的步骤包括：
[0045]
根据各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向差异指标，判断各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向差异指标是否低于预设阈值，进而统计各个第二疑似气泡区域对应的方向差异指标低于预设阈值的边缘像素点的像素数目；
[0046]
根据各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点的像素数目以及对应的方向差异指
标低于预设阈值的边缘像素点的像素数目，确定各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度。
[0047]
本发明还提供了一种橡胶制品气泡检测系统，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令，以实现一种橡胶制品气泡检测方法。
[0048]
本发明具有如下有益效果：
[0049]
本发明提供了一种橡胶制品气泡检测方法及系统，可用于实现新材料检测、计量及相关标准化等，具体是通过可见光手段得到待检测橡胶制品的可见光边缘图像，对该可见光边缘图像进行材料测试和分析，具体是根据可见光边缘图像，确定可见光边缘图像中的各个疑似气泡区域，对各个疑似气泡区域进行筛选，从而确定待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域。通过得到的各个第一疑似气泡区域对应的形态指标值，对第一疑似气泡区域进行筛选，从而确定各个第二疑似气泡区域。通过得到的各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度，对各个第二疑似气泡区域进行筛选，从而确定待检测橡胶制品的可见光表面图像中的气泡区域。
[0050]
本发明主要通过材料测试和分析技术对橡胶制品表面图像中的气泡进行测试和分析，可准确确定橡胶制品表面的气泡区域，解决了橡胶制品气泡检测不准确的问题，提高了橡胶制品气泡检测的准确性，可用于实现新材料检测、计量等。
附图说明
[0051]
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
[0052]
图1为本发明实施例中的一种橡胶制品气泡检测方法的流程图；
[0053]
图2为本发明实施例中的确定各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的流程图。
具体实施方式
[0054]
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明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，对依据本发明提出的技术方案的具体实施方式、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”指的不一定是同一个实施例。此外，一个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。
[0055]
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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
[0056]
本实施例提供了一种橡胶制品气泡检测方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：
[0057]
(1)获取待检测橡胶制品的可见光表面图像，并对可见光表面图像进行处理，得到待检测橡胶制品的可见光边缘图像，进而得到可见光边缘图像中的各个疑似气泡区域。
[0058]
(1-1)获取待检测橡胶制品的可见光表面图像。
[0059]
本实施例通过图像采集设备，可得到待检测橡胶制品的可见光表面图像，图像采集设备包括光源、镜头、工业相机、检测台以及橡胶制品输送设备等，实施者可根据自身实
际情况对图像采集设备进行部署安装。在本实施例中，橡胶制品输送设备将待检测的橡胶制品传送到检测台，需要说明的是，橡胶制品输送设备在完成输送后，橡胶制品在检测台上的位置信息保持固定。工业相机部署在检测台的正上方，工业相机的拍摄范围能够覆盖待检测的橡胶制品的整体轮廓，另外该工业相机通过俯视视角拍摄待检测的橡胶制品可避免外界因素对橡胶制品图像的影响。图像采集设备中的光源分布在检测台的四周，其可保证检测台的光亮强度。
[0060]
(1-2)根据待检测橡胶制品的可见光表面图像，对可见光表面图像进行预处理，得到预处理后的待检测橡胶制品的可见光表面图像。
[0061]
根据步骤(1-1)得到的待检测橡胶制品的可见光表面图像，对可见光表面图像进行去噪处理和光照均衡化处理，以提高可见光表面图像的图像质量、降低可见光表面图像中的噪点和光照不均的影响，从而得到经过去噪处理和光照均衡化处理后的待检测橡胶制品的可见光表面图像。对图像进行去噪处理和光照均衡化处理的方式有很多，实施者可自行选取，本实施例主要采用高斯滤波和中值滤波对可见光表面图像进行去噪操作，同时通过伽马变换对可见光表面图像进行均衡化处理。高斯滤波、中值滤波以及伽马变换对可见光表面图像进行处理的过程为现有技术，不在本发明保护范围内，此处不再进行详细阐述。
[0062]
(1-3)根据预处理后的待检测橡胶制品的可见光表面图像，得到待检测橡胶制品的可见光边缘图像，进而得到可见光边缘图像中的各个疑似气泡区域。
[0063]
根据预处理后的待检测橡胶制品的可见光表面图像，利用边缘检测算子对可见光表面图像进行边缘检测，得到待检测橡胶制品的可见光边缘图像。由于橡胶制品在硫化过程中经常会出一些质量缺陷，该质量缺陷可能是气泡缺陷，也可能是其他方面的缺陷，所以在待检测橡胶制品的可见光边缘图像中存在着各个疑似气泡区域。根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像，可得到可见光边缘图像中的各个疑似气泡区域。可见光边缘图像边缘检测算子对图像进行边缘检测的过程为现有技术，不在本发明保护范围内，此处不再进行详细阐述。
[0064]
(2)对待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个疑似气泡区域进行筛选，从而确定待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域。
[0065]
在本实施例中，通过霍夫圆检测对待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个疑似气泡区域进行初步检测，初步检测后的各个疑似气泡区域对应若干个候选圆，每个疑似气泡区域均有其对应的多个候选圆，统计每个疑似气泡区域对应的候选圆的数目，将候选圆数目标记为n，例如，将待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的第i个疑似气泡区域对应的候选圆数目记为ni，从而得到由各个疑似气泡区域对应的候选圆数目构成的数目序列，数目序列n＝{n1,n2,
…
,nn}，n为待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个疑似气泡区域的数目。
[0066]
通过各个疑似气泡区域对应的候选圆数目序列，对待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个疑似气泡区域进行筛选，将候选圆数目小于预设候选圆数目阈值的疑似气泡区域作为第一疑似气泡区域，第一疑似气泡区域是指筛选后的各个疑似气泡区域，从而得到待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域。本实施例将预设候选圆数目阈值标记为n
t
，且n
t
＝15。
[0067]
需要说明的是，根据先验知识可知，橡胶制品气泡的形状多为近似圆形或圆形，而
对近似圆形区域进行霍夫圆检测时其对应的候选圆数目较少，某个疑似气泡区域对应的候选圆数目越少，那么该疑似气泡区域为橡胶制品气泡的可能性就越大，本实施例基于上述内容对待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个疑似气泡区域进行筛选，并对筛选后的疑似气泡区域进行进一步的分析，以便于后续对筛选后的各个第一疑似气泡区域进行检测，从而提高橡胶制品气泡检测的准确性。
[0068]
(3)根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域，确定各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域，确定各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的流程图如图2所示，其确定步骤包括：
[0069]
(3-1)根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域，采用水平扫描直线和竖直扫描直线在各个第一疑似气泡区域内分别进行上下扫描移动和左右扫描移动，确定每条水平扫描直线与各个第一疑似气泡区域的交点以及每条竖直扫描直线与各个第一疑似气泡区域的交点。
[0070]
在本实施例中，使水平扫描线在各个第一疑似气泡区域内进行上下扫描移动，并使竖直扫描直线在各个第一疑似气泡区域内进行左右扫描移动，扫描线在移动过程中会与各个第一疑似气泡区域的边缘相交，从而得到每条水平扫描直线与各个第一疑似气泡区域的交点以及每条竖直扫描直线与各个第一疑似气泡区域的交点。
[0071]
(3-2)根据每条水平扫描直线与各个第一疑似气泡区域的交点以及每条竖直扫描直线与各个第一疑似气泡区域的交点，确定各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心坐标。
[0072]
首先，需要说明的是，根据步骤(2)可知各个第一疑似气泡区域为近似圆形，所以本实施例只考虑扫描直线与第一疑似气泡区域相交有2个交点的情况，将忽视存在单个或多个交点的情况。
[0073]
在本实施例中，根据每条水平扫描直线与各个第一疑似气泡区域的2个交点的坐标位置，可确定2个交点之间的中心点横坐标，将每条水平扫描直线对应的中心点横坐标进行整理，从而得到各个第一疑似气泡区域对应的中心点横坐标集合。根据各个第一疑似气泡区域对应的中心点横坐标集合，基于对称原则，本实施例将各个第一疑似气泡区域对应的中心点横坐标集合中出现频次最高的中心点横坐标作为对应目标圆区域的圆心横坐标，记为x。
[0074]
同理，参考各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心横坐标的确定过程，并根据每条竖直扫描直线与各个第一疑似气泡区域的交点，可得到各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心纵坐标，记为y。根据各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心横坐标x和圆心纵坐标y，可得到各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心坐标(x,y)。
[0075]
(3-3)根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点，确定各个第一疑似气泡区域的各目标边缘像素点。
[0076]
需要说明的是，本实施例为了提高第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的半径的准确性，保证后续获取的第一疑似气泡区域对应的形态指标值的准确度，避免人为随机选取主观性导致检测精度降低的问题，本实施例需要确定各个第一疑似气泡区域的各目标边缘像素点，其步骤包括：
[0077]
(3-3-1)根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点，确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的角度指标值，其步骤包括：
[0078]
(3-3-1-1)根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点，以各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点为中心像素点，从中心像素点的两边各选取k个边缘像素点，进而确定各边缘像素点对应的相关像素点。
[0079]
在本实施例中，对于各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点，以各边缘像素点为中心边缘像素点，从中心边缘像素点的两边各选取k个边缘像素点，从而得到各边缘像素点对应的相关像素点，每个边缘像素点均有其对应的相关像素点，这里的相关像素点是指包含中心边缘像素点本身的2k+1个边缘像素点。
[0080]
(3-3-1-2)根据各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的相关像素点，确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的拟合线段。
[0081]
在本实施例中，将步骤(3-3-1-1)得到的各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的2k+1个相关像素点拟合成一条线段，从而确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的拟合线段，每个边缘像素点均有其对应的拟合线段。
[0082]
(3-3-1-3)将各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的拟合线段与x轴正方向的夹角作为各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的角度指标值。
[0083]
根据步骤(3-3-1-2)得到的各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的拟合线段，获取各边缘像素点对应的拟合线段与x轴正方向的夹角，并将该夹角作为对应边缘像素点对应的角度指标值，从而得到各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的角度指标值，记为γ。
[0084]
(3-3-2)根据各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的角度指标值，确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点为目标边缘像素点的置信度，其步骤包括：
[0085]
(3-3-2-1)根据各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点，确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的邻域像素点。
[0086]
在本实施例中，从各边缘像素点的两边分别选取m个边缘像素点，可得到2m个邻域像素点，并将边缘像素点两边的m个边缘像素点作为各边缘像素点对应的邻域像素点，每个边缘像素点均有其对应的2m个邻域像素点。
[0087]
(3-3-2-2)根据各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点的角度指标值和各边缘像素点对应的邻域像素点的角度指标值，确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的最大角度指标值和最小角度指标值。
[0088]
根据步骤(3-3-2-1)得到的各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的2m个邻域像素点，可确定2m个邻域像素点对应的角度指标值，根据各个第一疑似气泡区域的每个边缘像素点的角度指标值和每个边缘像素点对应的2m个邻域像素点的角度指标值，确定2m+1个角度指标值中的最大值和最小值，从而得到每个边缘像素点对应的最大角度指标值和最小角度指标值，最大角度指标值记为γ
max
，最小角度指标值记为γ
min
。
[0089]
(3-3-2-3)根据各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点对应的最大角度指标值和最小角度指标值，确定各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点为目标边缘像素点的置信度。
[0090]
在本实施例中，以确定第c个第一疑似气泡区域的第j个边缘像素点为目标边缘像
素点的置信度为例，根据第c个第一疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的最大角度指标值和最小角度指标值，计算第c个第一疑似气泡区域的第j个边缘像素点为目标边缘像素点的置信度，目标边缘像素点是从各个边缘像素点中筛选出来的数个边缘像素点，确定边缘像素点为目标边缘像素点的置信度有助于后续计算目标圆区域的半径，其置信度计算公式为：
[0091][0092]
其中，为第c个第一疑似气泡区域的第j个边缘像素点为目标边缘像素点的置信度，γ
c,j,max
为第c个第一疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的最大角度指标值，γ
c,j,min
为第c个第一疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的最小角度指标值，v为超参数。
[0093]
参考第c个第一疑似气泡区域的第j个边缘像素点为目标边缘像素点的置信度的确定过程，可得到各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点为目标边缘像素点的置信度。
[0094]
(3-3-3)根据各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点为目标边缘像素点的置信度，对各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点进行筛选，从而确定各个第一疑似气泡区域的各目标边缘像素点。
[0095]
在本实施例中，将各个第一疑似气泡区域的各边缘像素点为目标边缘像素点的置信度按照从大到小的顺序进行排列，得到各个第一疑似气泡区域对应的置信度序列，记为从置信度序列中选取前q个置信度对应的边缘像素点，并将前q个置信度对应的边缘像素点作为对应的第一疑似气泡区域的各目标边缘像素点，从而得到各个第一疑似气泡区域的各目标边缘像素点。
[0096]
(3-4)根据各个第一疑似气泡区域的各目标边缘像素点的坐标位置和各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心坐标，确定各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的半径。
[0097]
在本实施例中，通过步骤(3-3-3)得到的各个第一疑似气泡区域的q个目标边缘像素点，来确定各个第一疑似气泡区域的q个目标边缘像素点的坐标位置，根据各个第一疑似气泡区域的q个目标边缘像素点的坐标位置和步骤(3-2)得到的各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心坐标，基于现有的圆方程计算公式(x
q-x)2+(y
q-y)2＝r
q2
，其中，(xq,yq)为各个第一疑似气泡区域中的第q个目标边缘像素点的坐标位置，(x,y)为各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心坐标，rq为各个第一疑似气泡区域对应的第q个目标圆半径指标，可得到各个第一疑似气泡区域对应的目标圆半径指标，记为rq，q＝1,2,
…
,q。本实施例将各个第一疑似气泡区域对应的目标圆半径指标的均值作为目标圆区域的半径，从而得到各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的半径。
[0098]
(3-5)根据各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心坐标和半径，确定各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域。
[0099]
在本实施例中，根据各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心坐标和半径能够得到各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域，通过圆心坐标和半径确定目标圆区域的过程为现有技术，不在本发明保护范围内，此处不再进行详细阐述。
[0100]
(4)根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第一疑似气泡区域和各个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域，确定各个第一疑似气泡区域对应的形态指标值。
[0101]
在本实施例中，以计算第c个第一疑似气泡区域对应的形态指标值为例，根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的第c个第一疑似气泡区域和第c个第一疑似气泡区域对应的目标圆区域，统计第c个第一疑似气泡区域的各边缘像素点的像素数目、第c个第一疑似气泡区域的各边缘像素点与其对应的目标圆区域的各边缘像素点相重合的边缘像素点的像素数目。根据第c个第一疑似气泡区域的各边缘像素点的像素数目和第c个第一疑似气泡区域的各边缘像素点与其对应的目标圆区域的各边缘像素点相重合的边缘像素点的像素数目，计算第c个第一疑似气泡区域对应的形态指标值，其计算公式为：
[0102][0103]
其中，ρc为第c个第一疑似气泡区域对应的形态指标值，uc为第c个第一疑似气泡区域的各边缘像素点与其对应的目标圆区域的各边缘像素点相重合的边缘像素点的像素数目，uc为第c个第一疑似气泡区域的各边缘像素点的像素数目。
[0104]
需要说明的是，参考第c个第一疑似气泡区域对应的形态指标值的计算过程，可得到各个第一疑似气泡区域对应的形态指标值。上述形态指标值的计算公式中的uc越大，第c个第一疑似气泡区域对应的形态指标值ρc就越大，说明第c个第一疑似气泡区域为橡胶制品气泡区域的可能性就越大。
[0105]
(5)根据各个第一疑似气泡区域对应的形态指标值，对各个第一疑似气泡区域进行筛选，从而确定待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第二疑似气泡区域。
[0106]
在本实施例中，先对各个第一疑似气泡区域对应的形态指标值进行归一化处理。根据归一化处理后的各个第一疑似气泡区域对应的形态指标值，使归一化处理后的各个第一疑似气泡区域对应的形态指标值和预设形态指标阈值进行比较，选取大于预设形态指标阈值的各第一疑似气泡区域，并将大于预设形态指标阈值的第一疑似气泡区域作为第二疑似气泡区域，本实施例将预设形态指标阈值设定为0.6。
[0107]
(6)根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第二疑似气泡区域，确定各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度。
[0108]
需要说明的是，由于橡胶制品气泡区域与橡胶制品背景区域的对比度比较低，为实现对橡胶制品气泡区域的准确检测以及对气泡区域的精确提取，本实施例通过计算各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度，以对各个第二疑似气泡区域再次进行筛选，确定各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度的步骤包括：
[0109]
(6-1)根据待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第二疑似气泡区域，确定各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的水平方向梯度幅值和竖直方向梯度幅值，进而确定各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的梯度方向。
[0110]
在本实施例中，首先对待检测橡胶制品的可见光边缘图像对进行灰度化处理，得到灰度化处理后的待检测橡胶制品的可见光边缘图像，根据灰度化处理后的待检测橡胶制品的可见光边缘图像中的各个第二疑似气泡区域，可获得各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的水平方向梯度幅值和竖直方向梯度幅值，水平方向梯度幅值记为t
x
，竖直方向梯度幅值记为ty。通过各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的水平方向梯度幅值
t
x
和竖直方向梯度幅值ty，可计算各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的梯度方向。
[0111]
本实施例以计算第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的梯度方向为例，根据第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的竖直方向梯度幅值和第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的水平方向梯度幅值，计算第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的梯度方向，其计算公式为：
[0112][0113]
其中，θ
cj
为第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的梯度方向，t
c,yj
为第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的竖直方向梯度幅值，t
c,xj
为第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的水平方向梯度幅值，arctan()为反正切函数。
[0114]
参考第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的梯度方向的计算过程，可得到各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的梯度方向。
[0115]
(6-2)根据各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点的像素坐标和各个第二疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心坐标，确定各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向指标。
[0116]
本实施例以确定第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的方向指标为例，根据第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点的像素坐标和第c个第二疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心坐标，计算第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的方向指标，其计算公式为：
[0117][0118]
其中，为第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的方向指标，yc为第c个第二疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心纵坐标，y
c,j
为第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点的像素纵坐标，xc为第c个第二疑似气泡区域对应的目标圆区域的圆心横坐标，x
c,j
为第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点的像素横坐标，arctan()为反正切函数。
[0119]
参考第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的方向指标的确定过程，可得到各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向指标。
[0120]
(6-3)根据各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的梯度方向和方向指标，确定各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向差异指标。
[0121]
本实施例以确定第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的方向差异指标为例，根据步骤(6-1)得到的第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的梯度方向和步骤(6-2)得到的第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的方向指标，可计算第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的方向差异指标，其计算公式为：
[0122][0123]
其中，d
c,j
为第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的方向差异指标，θ
cj
为第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的梯度方向，为第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的方向指标。
[0124]
参考第c个第二疑似气泡区域的第j个边缘像素点对应的方向差异指标的确定过程，可得到各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向差异指标，每个边缘像素点均有其对应的方向差异指标。
[0125]
(6-4)根据各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向差异指标，确定各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度，其步骤包括：
[0126]
(6-4-1)根据各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向差异指标，判断各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向差异指标是否低于预设阈值，进而统计各个第二疑似气泡区域对应的方向差异指标低于预设阈值的边缘像素点的像素数目。
[0127]
在本实施例中，根据各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向差异指标，先判断各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点对应的方向差异指标是否低于预设阈值，进而统计方向差异指标低于预设阈值的边缘像素点的像素数目，将低于预设阈值的边缘像素点的像素数目记为a。
[0128]
(6-4-2)根据各个第二疑似气泡区域的各边缘像素点的像素数目以及对应的方向差异指标低于预设阈值的边缘像素点的像素数目，确定各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度。
[0129]
在本实施例中，以确定第c个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度为例，根据第c个第二疑似气泡区域的各边缘像素点的像素数目和对应的方向差异指标低于预设阈值的边缘像素点的像素数目，计算第c个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度，其计算公式为：
[0130][0131]
其中，ωc为第c个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度，ac为第c个第二疑似气泡区域的各边缘像素点的像素数目，ac为第c个第二疑似气泡区域的各边缘像素点中低于预设阈值的边缘像素点的像素数目，τ为大于1的超参数。
[0132]
参考第c个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度的确定过程，可得到各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度。
[0133]
(7)根据各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度，对各个第二疑似气泡区域进行筛选，从而确定待检测橡胶制品的表面图像中的气泡区域。
[0134]
在本实施例中，根据各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度，对各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度进行归一化处理，以保证置信度数值处于[0,1]，归一化处理有助于后续更加直观地分析各个第二疑似气泡区域是否为真实气泡区域。
[0135]
根据各个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度，对各个第二疑似气泡区域进行筛选，若某个第二疑似气泡区域为真实气泡区域的置信度大于预设置信度阈值，则判定该第二疑似气泡区域为待检测橡胶制品的表面图像中的气泡区域，否则，则判定该第二疑似气泡区域不为待检测橡胶制品的表面图像中的气泡区域，本实施例将预设置信度阈值设定为0.6。基于此，本实施例将筛选后的第二疑似气泡区域作为最终的橡胶制品气泡区域。
[0136]
根据待检测橡胶制品的表面图像中的气泡区域，将待检测橡胶制品的表面图像中的气泡区域的像素点的像素值标记为1，将其他区域的像素点的像素值标记为0，从而得到待检测橡胶制品的表面图像的二值图像。通过待检测橡胶制品的表面图像的二值图像，有助于更直观地观察待检测橡胶制品的气泡区域。
[0137]
本实施例还提供了一种橡胶制品气泡检测系统，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令，以实现一种橡胶制品气泡检测方法。
[0138]
本发明主要利用材料测试和分析技术，根据橡胶制品气泡的图像特征信息对各个疑似气泡区域进行筛选，从而确定橡胶制品中的气泡区域，实现了橡胶制品气泡缺陷检测，本发明具有检测精度高和检测速度快的特点。
[0139]
以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。