Подготовка изображений прозрачных объектов сложной формы при обнаружении дефектов системой технического зрения

Авторы

  • Антон Вениаминович Коржов Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
  • Владимир Анатольевич Сурин Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
  • Петр Владимирович Лонзингер Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
  • Валерий Иванович Сафонов Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
  • Ярослав Викторович Бушмелев Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
  • Кирилл Николаевич Белов Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

DOI:

https://doi.org/10.14529/mmph250303

Ключевые слова:

техническое зрение, обработка изображений, повышение контрастности, частотная фильтрация, нейронные сети

Аннотация

Статья посвящена предварительной обработке изображений, используемых системой технического зрения для выявления возможных дефектов в прозрачных объектах сложной формы из аморфных материалов. Получение изображений высокого качества с большой контрастностью для таких объектов не всегда возможно из-за малой разности показателей преломления материалов изделия и дефекта. Исследование ранее разработанного метода обнаружения дефектов на основе современной архитектуры нейронной сети показало, что качество и контрастность изображения являются критическими показателями для эффективного выявления дефектов. Поэтому для увеличения контрастности дефектов на фоне была применена специальная методика частотной фильтрации изображения, оказавшаяся эффективнее существующих методов увеличения контрастности в изображениях. Методика основана на разделении изображения на узкие полосы, расположенные перпендикулярно градиенту интенсивности изображения элементов детали. Для каждой полосы применялось одномерное прямое преобразование Фурье, частотная фильтрация и обратное преобразование Фурье. Путем обработки реального изображения изолятора ПС-70Е показано, что применение такой частотной фильтрации позволяет уменьшить контрастность в области изображения элементов детали и увеличить контрастность в области изображения дефекта на контрастном фоне. Указанное свойство позволяет выявлять дефекты меньшего размера, что может быть полезным при использовании систем технического зрения в условиях реального производства

Биографии авторов

Антон Вениаминович Коржов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

доктор технических наук, доцент, профессор кафедры электрических станций, сетей и систем электроснабжения, первый проректор – проректор по научной работе

Владимир Анатольевич Сурин, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры прикладной математики и программирования

Петр Владимирович Лонзингер, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

кандидат технических наук, доцент кафедры электрических станций, сетей и систем электроснабжения

Валерий Иванович Сафонов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

кандидат физико-математических наук, доцент, кафедра электрических станций, сетей и систем электроснабжения

Ярослав Викторович Бушмелев, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

инженер, управление научной и инновационной деятельности, Южно-Уральский государственный университет

Кирилл Николаевич Белов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

аспирант, ассистент кафедры оптоинформатики, Южно-Уральский государственный университет

Загрузки

Опубликован

2025-08-14

Выпуск

Раздел

Математика