金屬零件缺陷檢測(cè)檢測(cè)如圖所示的一組金屬零件。要求將檢查結(jié)果繪制在圖像上。如果零件損壞，則繪制一個(gè)圓圈將其圈出，反之則不繪制。通過完成此學(xué)習(xí)任務(wù)，掌握形態(tài)學(xué)處理，包括區(qū)域形態(tài)膨脹、腐蝕、關(guān)閉、開口、細(xì)化、增濃、移除像素分支、區(qū)域填充。4.4.1形態(tài)學(xué)處理1.區(qū)域形態(tài)膨脹區(qū)域形態(tài)膨脹是指使用預(yù)定義內(nèi)核在區(qū)域上執(zhí)行形態(tài)擴(kuò)張。主要應(yīng)用于使區(qū)域更厚或者填充其中的小孔，如圖所示。2.區(qū)域形態(tài)腐蝕區(qū)域形態(tài)腐蝕是指使用預(yù)定義的內(nèi)核對(duì)區(qū)域執(zhí)行形態(tài)腐蝕。主要應(yīng)用于使區(qū)域更薄或者消除小部件，如圖所示。3.區(qū)域形態(tài)關(guān)閉區(qū)域形態(tài)關(guān)閉是指使用選定的預(yù)定義內(nèi)核在區(qū)域上執(zhí)行形態(tài)關(guān)閉。主要應(yīng)用于填充區(qū)域內(nèi)的小縫隙，但是不會(huì)使它變厚，如圖所示。4.區(qū)域形態(tài)開口區(qū)域形態(tài)開口是指使用預(yù)定義核在區(qū)域上執(zhí)行形態(tài)開口。主要應(yīng)用于從區(qū)域中移除小部件，而且不會(huì)使它變薄，如圖所示。5.移除像素分支移除像素分支是指從區(qū)域中移除一個(gè)像素寬度的分支。該操作將從輸入?yún)^(qū)域中刪除長(zhǎng)度不超過最大長(zhǎng)度的所有分支，如圖所示。6.區(qū)域形態(tài)細(xì)化區(qū)域形態(tài)細(xì)化是指使用預(yù)定義內(nèi)核在區(qū)域上執(zhí)行形態(tài)細(xì)化。該操作執(zhí)行形態(tài)細(xì)化。和其他區(qū)域形態(tài)學(xué)操作相似，使用叫做內(nèi)核（或者結(jié)構(gòu)元素）的形狀進(jìn)行細(xì)化。7.區(qū)域形態(tài)增濃區(qū)域形態(tài)增濃是指使用預(yù)定義的內(nèi)核在區(qū)域上執(zhí)行形態(tài)增濃。該操作執(zhí)行形態(tài)增濃。和其他區(qū)域形態(tài)學(xué)操作相似，使用叫做內(nèi)核（或者結(jié)構(gòu)元素）的形狀執(zhí)行增濃。8.區(qū)域填充區(qū)域填充是指擴(kuò)展輸入?yún)^(qū)域，使其包含先前位于其孔中的所有像素。該操作擴(kuò)展一個(gè)區(qū)域，以包含任何區(qū)域孔內(nèi)的所有像素。區(qū)域的孔是像素的連接區(qū)域，不屬于該區(qū)域，不接觸區(qū)域框架的邊界，如圖所示。4.4.2硬件選型1.相機(jī)選型在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，首先確認(rèn)視野范圍及檢測(cè)精度等需求，通過計(jì)算公式反推出相機(jī)的分辨率選型范圍。觀察產(chǎn)品差異得知，實(shí)驗(yàn)需要通過區(qū)域分析分辨出合格和不合格產(chǎn)品，相機(jī)像素高有助于區(qū)分差異，以我們拍攝視野120mm×90mm，精度要求為0.1mm為例，代入公式120/分辨率長(zhǎng)×n=精度，則相機(jī)的分辨率在1200×900以上就可達(dá)到要求。因此實(shí)驗(yàn)選擇分辨率160萬（1440×1088）的智能相機(jī)。2.鏡頭選型在物距為有限的情況下，根據(jù)視野與焦距的運(yùn)算公式f=Y'·L/Y，計(jì)算出焦距的大約取值范圍，焦距越小拍攝視野越大，畸變也越大。由于此實(shí)驗(yàn)對(duì)視野與物距的取值沒有嚴(yán)格的要求，此處鏡頭選型為8mm低畸變工業(yè)鏡頭。3.光源選型本實(shí)驗(yàn)需要通過多個(gè)區(qū)域工具配合實(shí)現(xiàn)功能，產(chǎn)品為金屬薄片，由于金屬反光特性，正面打光難以提取產(chǎn)品完整區(qū)域，通過測(cè)試可知，面光源打背光的方式得到的外輪廓和整體區(qū)域效果最好，所以此實(shí)驗(yàn)選擇面光源（注意確認(rèn)樣品厚度），面光源大小只需略大于拍攝特征區(qū)域即可。4.選型清單序號(hào)名稱規(guī)格參考型號(hào)1相機(jī)分辨率1440×1088幀率107曝光方式全局曝光靶面1/3”SV-RS160C-C2鏡頭類型普通定焦鏡頭焦距8mmSL-LF08-C3光源類型背光源尺寸160mm×160mm顏色白色功率20WSI-JB160160-W4.4.3硬件平臺(tái)搭建1.架設(shè)高度在視野與焦距確定的的情況下，根據(jù)運(yùn)算公式f=Y'·L/Y，可計(jì)算出物距的大約取值范圍，三者相互影響，實(shí)際