(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211175985.2 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 中机生产力促进中心有限公司 地址 100048 北京市海淀区首体南路2号中 国机械总院B3 06 (72)发明人 程鹏　蒋海丞　王德成　朗宁　 闫鹏　 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06V 10/141(2022.01) G06V 10/60(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06V 10/98(2022.01) (54)发明名称 机器视觉自适应成像环境调整方法 (57)摘要 本发明公开了一种机器视觉自适应成像环 境调整方法， 首先由用户根据所要检测的零件特 征在零件信息库中定义基本特征信息； 然后根据 用户定义的基本特征类型， 分别训练不同的机器 学习模型用于预测在不同成像环境下各个基本 特征与成像质量的关系； 最后通过比较零件在不 同成像环 境下各个特征的总体成像质量， 选定最 终的最优照明方案。 本发明通过完成 复杂零件特 征参数化、 基本零件成像环境评估模 型与复杂零 件特征分析， 实现针对不同类型零件的最佳成像 环境快速分析和自适应调整。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 115482227 A 2022.12.16 CN 115482227 A 1.一种机器视 觉自适应成像环境调整方法， 其特 征在于包括以下步骤： S1， 建立待检测零件信息库， 所述待检测零件信息库中包含各种待检测零件的各种性 状特征， 每个所述特 征具有可设置的、 用以表征 该特征的至少一个参数； S2， 批量生成成像环境 参数； S3， 将所述待检测零件信息库和所述成像环境 参数作为样本值输入级联神经网络； S4， 将所述待检测零件信息库和所述成像环境参数经过图像特征统计模型以获得所述 成像环境参数对应的成像环境质量指数， 将所述成像环境质量指数作为标签值输入所述级 联神经网络； S5， 根据所述样本值和所述标签值通过所述级联神经网络进行训练迭代以获得各个特 征训练好的机器学习模型； S6， 根据实际待检测零件设定其所包含的特征及特征相应的参数， 同时批量生成待选 择成像环境参数， 将上述参数均输入所述级联神经网络； 利用所述训练好的机器学习模型 评估各个特 征在不同成像环境下的成像环境质量指数； S7， 求取每种成像环境参数下各个零件成像质量指数的均值， 并将均值最高的成像环 境参数确定为该零件的最佳成像环境 参数。 2.一种根据权利要求1所述的机器视觉自适应成像环境调整方法， 其特征在于， 所述图 像特征统计模型包括信息丰富程度指标、 构象质量指标、 纹理特性指标以及清晰程度指标； 其中， 信息丰富程度指标定义为信息熵值， 构象质量指标定义为拉式逼真度， 纹理特性指标 定义为纹理对比度和同质性， 清晰度指标定义为平均梯度； 在分别计算以上指标后对其进 行归一化处理并进行加权平均， 最终得到图像的综合质量指数， 从而完成对成像环境质量 指数的定量评价。 3.一种根据权利要求1所述的机器视觉自适应成像环境调整方法， 所述训练迭代包括 如下步骤： S51， 在实际网络中训练输出节点的权 重以最小化训练误差； S52， 比较训练误差是否 达到预设阈值； S53， 如果训练误差达到预设阈值， 则训练结束； 否则在候选节点集中挑选一个候选节 点作为新增输出节点同时计算计入该新增输出节点后的输出节点总数是否超过预设输出 节点数， 如果超过则训练结束， 如果未超过则回到S51。 4.一种根据权利要求3所述的机器视觉自适应成像环境调整方法， 所述挑选一个候选 节点作为新增输出节点， 具体是， 首先选择一个候选节点集， 该候选节点集中的每个候选节 点都和原网络的输入节点和隐藏节点有权重的连接但并不与实际网络相连； 随后在候选网 络中进行训练以使该候选网络的输出与实际网络的残差的相关性最大， 每次训练后调整候 选节点的权 重， 当此相关性 不再增长时， 将产生 最大相关性的候选节点作为 新增输出节点。 5.一种根据权利要求4所述的机器视觉自适应成像环境调整方法， 所述使该候选网络 的输出与实际网络的残差的相关性 最大， 通过以下公式实现， 其中， VP： 候选单元的值权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115482227 A 2EP,O： 单元o处观察到的输出残差； o： 网络输出， 从这里测量 误差； p： 训练模式(t raining pattern)； 为了最大化S， 需要计算: 其中， σo： 候选项和输出o之间的相关性的符号； f’p： 模式p的候选单 元的激励函数的对输入的微分； Ii,p： 候选单元从单元i处接收的输入。 6.一种根据权利要求1所述的机器视觉自适应成像环境调整方法， 所述求取每种成像 环境参数下各个零件成像质量指数的均值， 是把每个特征对应的成像环境质量指数最低的 数个成像环境 参数滤除之后对余下的成像环境 参数对应值进行求取。 7.一种根据权利要求1所述的机器视觉自适应成像环境调整方法， 所述成像环境参数 至少包括 光照强度、 光源距离、 光源角度和光源 颜色。 8.一种根据权利要求1所述的机器视觉自适应成像环境调整方法， 对于同一检测批次 中具有差异的不同类待检测零件， 对于每类待检测零件都进行所述S6和S7步骤， 以确定每 类待检测零件的最佳成像环境 参数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115482227 A 3