機器視覺缺陷檢測實驗
一、實驗目的
（1）利用python編寫程序實現對圖像的缺陷檢測；
（2）通過輪廓對比檢測出合格產品與不合格產品；
（3）實現在圖像上顯示文本提示信息；
二、題目描述
（1）讀取標准圖像並顯示；
（2）利用for循環讀取待測的對比圖像；
（3）將標准圖像與一張待測圖像進行中值濾波、圖像差分、灰度化處理、輪廓提取、最后提取輪廓總數；
（4）將合格產品的輪廓數進行提煉，采用if語句利用輪廓數判斷待測圖像是否合格；
（5）在合格圖像上顯示“合格”字樣的提示信息，不合格則在相應圖像上顯示“不合格”。
三、實現過程及運行效果
實驗標准圖像如下：
圖3.1標准圖像
實驗步驟：
（1）讀取標准圖像並利用for循環讀取待測的對比圖像；
（2）將標准圖像與一張待測圖像進行中值濾波、圖像差分、灰度化處理、輪廓提取、最后提取輪廓總數；
代碼實例：
import cv2
import numpy as np
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
minThres = 6
# 讀取圖像1
img=cv2.imread('0.bmp')#讀取標准圖像
cv2.imshow('YuanTu',img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
for i in range(1,6):
imgi=cv2.imread('{}.bmp'.format(i))#依次讀取待測圖像
#中值濾波
img1 = cv2.medianBlur(img,15)
# 圖像差分
diff = cv2.absdiff(img1, imgi)
#灰度圖
gray = cv2.cvtColor(diff, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 二值化
_,thres = cv2.threshold(gray,minThres,255,cv2.THRESH_BINARY)
# 查找輪廓
contours,hierarchy = cv2.findContours(thres, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_NONE)
（3）將合格產品的輪廓數進行提煉，采用if語句利用輪廓數判斷待測圖像是否合格；
代碼實例：
if len(contours)>1000:
print('合格')
else:
Print(‘不合格’)
（4）在合格圖像上顯示“合格”字樣的提示信息，不合格則在相應圖像上顯示“不合格”。
代碼實例：
if len(contours)>1000:
print('合格')
#在圖像上顯示是否合格
src1 = Image.fromarray(cv2.cvtColor(imgi, cv2.COLOR_BGR2RGB))
font = ImageFont.truetype('simsun.ttc', 30)
# 文字輸出位置
position = (5,5)
# 輸出內容
str = '合格'
draw = ImageDraw.Draw(src1)
draw.text(position, str, font=font, fill=(255, 0, 0))
src1 = cv2.cvtColor(np.asarray(src1), cv2.COLOR_RGB2BGR)
cv2.imshow("CeShi",src1)
cv2.waitKey(0)
else:
print('不合格')
#在圖像上顯示是否合格
src2 = Image.fromarray(cv2.cvtColor(imgi, cv2.COLOR_BGR2RGB))
font = ImageFont.truetype('simsun.ttc', 30)
# 文字輸出位置
position = (5,5)
# 輸出內容
str = '不合格'
draw = ImageDraw.Draw(src2)
draw.text(position, str, font=font, fill=(255, 0, 0))
src2 = cv2.cvtColor(np.asarray(src2), cv2.COLOR_RGB2BGR)
cv2.imshow("CeShi",src2)
cv2.waitKey(0)
圖3.4.1檢測結果圖
圖3.4.2檢測結果圖
圖3.4.3檢測結果圖
四、問題及解決方法
（1）剛開始自己想的是將兩張灰度圖利用equals()函數進行比對看能否通過，結果不難想象確實太天真，這錯誤很低級了，數據類型都沒分清楚的；
（2）在網上查找資料一直找不到怎么直接對兩張圖像進行缺陷檢測比對，只有一個差分檢測；
（3）有找到一個關於差異檢測的相關資料可是發現其中一個SIF算法被申請了專利不能使用；
（4）最后通過仔細研讀了一個博主的代碼，幾次運行測試發現了輪廓數可以作為判斷依據來實現我的目的，所以大膽采用了這一方法，成功實現了本次實驗。
五、實驗總結
本次實驗讓我感覺機器視覺實驗越來越上升了難度，同時發現老師的高科技實驗軟件太厲害了，簡單方便，科技的力量。本次實驗花費了我足足一天的時間才勉強完成任務，之后應該還有一次更加困難的挑戰，沒有撤退可言唯有迎難而上。