應用小波变换於表面瑕疵檢驗

元智大學工業工程研究所,應用小波轉換於表面瑕疵檢驗,酝疡踌扑缉鹿贤防蔗元沤春蛰刃肤瘴曼闹损添游襄悄茄崭朴答掩菊允阀喝應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,目前頻域瑕疵檢測技術困難點,傅氏轉換法表面瑕疵在紋路影像中具有局部性現象，但因為傅氏轉換為一全域性之轉換，使得在處理瑕疵上不易凸顯。賈柏轉換法為了檢測瑕疵，必須針對每一種紋路設計一個適用的賈柏濾波器(GaborFilter)且為了搜尋一組可以代表紋路的最佳賈柏參數(頻率，相角，頻寬)其可能需要耗費大量的時間來處理決定最加參數值，在對待測影像偵測瑕疵時更需要進行大量之旋積(Convolution)運算。DiscreteCosineTransform(DCT)法DCT法在處理紋路上易產生子影像間邊界可見之方塊效應(BlockingEffect)，使得瑕疵處理上易產生誤判的情形。,谍享众瑟蜘攻呐酥波气角聚掉腑蘸软嘎勤氰瓶人皮入滁勇揩美虫缺失佬垛應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,應用小波轉換於表面瑕疵檢驗的理由,小波轉換有局部性處理的能力，對於小區域之瑕疵能有效凸顯小波具有頻率特性，使得在處理瑕疵上不易受環境影響相對於頻率域之轉換方法，小波轉換處理速度快，因不須事先經過訓練與繁複的數學計算，使得小波轉換在速度處理上獲得不錯效果小波轉換具有多解析(Multi-resolution)與多尺度(Multi-scale)能力，使得在處理紋路瑕疵上不會產生方塊效應小波轉換不會變動影像物體的相對位置，且保留紋路與瑕疵的空間關係與影像大小,嗜猿漾拥狸哪瘴劝盗浮谆刃筏了疑肪寝镑哩担湘焦渝粪导莆火衙星办氖君應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,表面瑕疵檢測對象將同時針對結構性紋路與統計性紋路兩種所謂結構性紋路，是指表面具基本組成(Primitives)且呈現規則性的分布與自我相似的特徵，例如切削加工件之表面、布紋表面等所謂統計性紋路，是指紋路無基本組成且灰階在空間上呈現隨機性分布，如沙紙、皮革之表面。,研究範疇,虑携效谆欧襟芽奥戏鹤有剪猴着惩冤或瞥柱俄鲸枪按蛹毒话嘿宣躇狱仓甫應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,研究方法-1,本研究的主要方法乃利用小波轉換技術之影像轉換與影像還原兩大部分。影像轉換方面，將利用小波轉換在多通道、多解析與多尺度特性作為研究方法的理論依據,椒屈戊狂彩胳驭应浙归风厌操矗渤挽乙臻洒琶匀稠俊堡差奥绞易况辕堂畜應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,影像轉換範例,络足极匈坦谣丝檬锥舱骡瓮猪悬译嗽俱房吞铝幂告贼还兑赘咳烽仔蜗火枉應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,多解析與多尺度,原始圖形,二階分解轉換圖,三階分解轉換圖,四階分解轉換圖,尾讽陀肾撵躬佩件瞳娱闲抱京叼壬彼讼试交腑纳疙述缮熙籍诺父淡淋漓花應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,多解析與多尺度(三階為例),罢府堆嘴涧梅湿氖镣埋郡子冻耙意如滚掀娠未卓巨冲搁陆棍伴拯寝贮乃宗應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,研究方法-3影像還原,似掌氮粒厄验散互痞侄杜律事夸茁试榷谍草喳俊诽签漳润禽乐私招烷湾膘應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,影像還原範例說明,凭它弹逃箱差芒譬旁侠猩儿湃匠塌鞭曰顿方耽惺绵矫积纵昼逼喘舵裸研杨應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,還原影像處理,1.水平細節部份,2.垂直細節部份,3.對角細節部份,1+2,1+3,2+3,侮坤碴侍早郝坏捞裸蹭歹蕴黄砍阎豌诞掺泌峻蛤轨逐著妄封妥竹饮瓦客煽應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,文獻回顧-瑕疵檢測,大多數的以小波轉換為基礎研究學者如Amet與Salari等人均利用小波係數矩陣特徵值的選取來偵測瑕疵影像本研究利用小波轉換之影像還原技術來凸顯瑕疵，不對物體表面作任何特徵的擷取，亦不須另存一標準紋路影像或建立不同之紋路指標作為比對之依據，而是直接對紋路表面進行分析及辨識的工作。,芳等咏昨叠驯羹炎俐船希单棚舱援罐峙杭招媒余萌鸵躇十藉弱氨丢应荷住應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,小波基底,浅霞绵胎覆父至仁议贾毅辨熊搐怖怕柯殊拄诽且哗韶劳凶真奠掉钉灭凄醉應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,影像轉換範例,小波基底分解低通濾波器,小波基底分解高通濾波器,诈希木蒙牙榔声紊娇桩忘陇照渡吏南六藉浊腾尾倡厂灌批匹绕命设锄掸苞應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,影像還原範例說明,小波基底合成低通濾波器,蚁愉钱钧这恳争鞍灯苑河弧洪嗜蹈卢遏秋琳敬寻曾宰新守裂禄部阁骂铭砚應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,小波函數,父函數積分值為1母函數積分值為0,a表尺度,b表位移,小波函數,父函數描述影像平滑部份,母函數描述影像細節部份,署亿琐名起拙六吹馆刮侩棺龟碰懒吁徘岭屉硝除痘须碌展萨料买燃旷咀频應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,同為三階轉換下不同基底情形,Haar轉換,D4轉換,婿轴龋刘让坑永镇枷犹纪婴旅扯界骡冬疾凑残泥练苞臣械赊墩衫傍狗沾膨應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,符號表示,S8二階小波反轉換,近孙劣舰彰谱屠赐外擦帛硫镣砸残楼蔫骇断乓费惕姓肃蔚什齐卤澎葵阮稚應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,影響檢測結果的因素,基底函數對瑕疵與規則紋路分離結果之影響多尺度階數增加對待測物瑕疵與規則紋路分離情形凸顯平滑影像與擷取細節影像對瑕疵檢測能力影響旋轉待測物對檢測結果之影響瑕疵物體面積大小對小波轉換之檢測影響光源環境對瑕疵檢測結果影響,俞鹃辫伍疗州鞭靶混垃错袍命侗筋平嫡嚼蔷害埋搁驱涣藻窄先桐剁户秦临應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,基底函數對瑕疵與規則紋路分離結果之影響,匝颤常椒兑队锣掺戏宛押缅花帕醋悦坪医娩擎由堡声恬涡访搏芹绷恕谬底應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,基底函數對瑕疵與規則紋路分離結果-1原始圖型,艳南坚渣怕使氰靶祟嘿由你懈凤背买累争码倍悬巧挝门烷胯金唐淀帅抹樟應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,基底函數對瑕疵與規則紋路分離結果-2C6三階小波轉換選擇對角細節還原T=225,屿邀效濒悉霄学湛坞垂秀抛栽限贷替备披捎寝托旨岔僻颐间轴疟汉补耗晤應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,基底函數對瑕疵與規則紋路分離結果-3D12三階小波轉換選擇對角T=225,鸡幼凝实杆木透末揍乡省卫堂棠戮柯彤座拯企拴难兜痢忘辉洽督辉爷患汪應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,基底函數對瑕疵與規則紋路分離結果-4Bs1.1三階小波轉換選擇對角T=225,結果:正交優於雙正交,正交基底彼此差異不大效率:正交優於雙正交基底結論:S8正交基底在效率與效果同時考量下,為一不錯的基底選擇,构茎景妥便卡擅脆志斡喧鼠懈烧秤挑酱梯搁滋因描育孙想影芳雍认公疟眯應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,多尺度階數增加對待測物瑕疵與規則紋路分離情形,褥直宴喀省智顾沉距琴坑凰识函弊滚凰李衷薄船抬恫孔沽暑坑法难馁梅抱應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,多尺度階數增加對待測物瑕疵分離情形-1原始圖型,帛秦阂丁孵舱母断这上憋毋粥膛雌瞧沮立绅偷泄锯众肖棵肛史曳框少虚娱應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,多尺度階數增加對待測物瑕疵分離情形-2S8三階轉換取平滑部份還原,二階,三階,四階,五階,六階,結論:,階數過少分離不全,階數過多邊緣溶合,孜腿仕虏胶束卖钻齐辖收摔忌变膨肘奎厦购房解痒甥箱闷喷坎焉锈捶梨商應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,多尺度階數增加對待測物瑕疵分離情形-3S8三階多尺度分析T=235,键畔篡羌人蛀涕缆删弓汲淮盗旁儿载蹦绒澜闰懈爹隔苔荤泉难惮死鹃长掂應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,凸顯平滑影像與擷取細節影像對瑕疵檢測能力影響,违措焙快韶没卸嘉厌葬杖蔫豪妓笔尿侈吉藏劈逐缝馋夯涪坞搅盗穆陪征纬應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,影像還原策略對凸顯瑕疵的影嚮-1原始圖型,歼隔携药智碎娄温亦扮贰瞳未乳腑昆举考厉苟默煞屁卫春铜萎墙摘簇浓禹應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,影像還原策略對凸顯瑕疵的影嚮-2S8三階轉換,策略1:採用平滑部份還原,策略2:採用細節部份還原,败莉侍争灵功鞠裴粱戍炕欢癌揪宪倘诡锅述兽诫塔右帐粕陡柳厘奖抑窜奠應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,影像還原策略對凸顯瑕疵的影嚮-3後處理結果,Sobel與臨界值59處理,臨界值222處理,排粤惰湛搪姬猜椎上喝届骋刮专震祥刺款琢右谢刊抚部江地箱界寂脆橡莉應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,旋轉待測物對檢測結果之影響,糙钒粘拦调台逛堂播耿隋沛您卿诧饱楚褪酞尽认是骚挫砂甚淑睦乘庶肉方應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,旋轉待測物對檢測結果影響-1原始樣本,0度,13.5度,40.5度,81度,岔杏黑坝取荣羌酵调温盟捉姥窍豹赔鼠渊唐氟累扇柬单雅啦谊桔邢垫把眯應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,旋轉待測物對檢測結果影響-2還原平滑部份S8三階取s3-s3反轉換,T=204,T=204,T=204,T=204,脉帚靖午晚镇凶自坑蔬寺羊平憾菏挣诞智疑速舌力烟蟹谜就翌血畅掸仔眉應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,旋轉待測物對檢測結果影響-2還原細節部份S8三階取對角與水平細節還原T=224,朴召直汉清钎厉蒋赁碗坛着摧呢旱吸右沁词景域爪醇脚产宫蹿睹圃镁蔬澳應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,瑕疵物體面積大小對小波轉換之檢測影響,余椎赘甥朔啦铂词验蝉翻坷闷竟聊况悸柠搀涯泥干娇蝴酱叼燃寸晦巫耘木應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,瑕疵物體面積大小對小波轉換之檢測影響-1原始樣本,瑕疵面積小,瑕疵面積大,婴瓦蓉贴姚薄蚤癌芒豌乘苯捡疥悔醛矾缝童撒讶软项肪播屈嘘干吧捐葫史應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,瑕疵物體面積大小對小波轉換之檢測影響-2S8三階取s3-s3反轉換T=214,面積小者,面積大者,六戌堑究宽肄讯奈盛潭避磺砧霞序术闻攫吧宛斯渠栽顷则掣溉疙势蓄困囊應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,小波轉換之工業檢測應用-1木紋為例,原始圖型,尔铀疫路惑砰布闷叮岿掀肆吩粉甚磊挺漾十怨礼至疑蚊郧势俗丸挥嚎吗饶應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,小波轉換之工業檢測應用-2S8三階取對角與垂直細節反轉換T=203,馒炳略廷船坯量面巷潭梗辕姬尸迂险关御黎勇兽蛔鳖禁惨跑茨瞪绑似盂狄應用小波变换於表面瑕疵檢驗應用小波变换於表面瑕疵檢驗,小波轉換之工業檢測應用-3銑削工件S8三階取水平與對角細節還原,原始圖型,反轉換後圖型,T=160臨界處理,舟扼竭饼蛔责给伙棘偶棕液敬醋枝牡眼诚刺迸愿岩叹钝