一種缺陷檢測方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種缺陷檢測方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，國際上對機器視覺的研究日漸重視，W圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)的機器視覺 技術(shù)主要利用計算機來模擬人或再現(xiàn)與人類視覺有關(guān)的某些智能行為，從客觀事物的圖像 中提取信息進(jìn)行處理，并加W理解，最終用于實際檢測和控制。主要應(yīng)用于如工業(yè)檢測、工 業(yè)探傷、精密測控、自動生產(chǎn)線等方面。用機器視覺檢測方法不僅可W大大提高生產(chǎn)效率和 生產(chǎn)的自動化程度，而且機器視覺易于實現(xiàn)信息集成，滿足數(shù)字化、自動化生產(chǎn)的要求。在 工業(yè)化的生產(chǎn)線如膠印版材、紙張、鉛板帶及TFT-LCD應(yīng)用廣泛的電視、電腦、手機等領(lǐng)域， 有時候生產(chǎn)的產(chǎn)品會存在一些低對比度的缺陷，不太容易被檢測出來。
[0003] 現(xiàn)有的機器視覺檢測缺陷的方法是：對圖像進(jìn)行單闊值二值化處理，然后用缺陷 檢測算法對二值化圖像進(jìn)行缺陷檢測，從而得到缺陷檢測結(jié)果。如圖1是從工業(yè)生產(chǎn)線上 采集的一種帶有低對比度缺陷的版材圖像示意圖，圖2為現(xiàn)有缺陷檢測技術(shù)對版材圖像進(jìn) 行缺陷檢測的結(jié)果示意圖，從圖2可W看出，運用上述現(xiàn)有方法，部分缺陷檢測不出來，檢 測效果差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種缺陷檢測方法和裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對低對比 度缺陷的檢測。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過W下技術(shù)方案予W實現(xiàn)：
[0006] 一種缺陷檢測方法，該方法包括：
[0007] 獲取感興趣區(qū)域R0I圖像；
[0008] 設(shè)置兩個闊值，針對像素值位于兩個闊值區(qū)間內(nèi)的R0I圖像的正常像素點、W及 像素值位于兩個闊值區(qū)間外的R0I圖像的缺陷像素點進(jìn)行二值化處理，得到二值化圖像；
[0009] 對得到的二值化圖像中的缺陷像素點進(jìn)行豎直投影和/或水平投影，得到缺陷點 的投影圖像；
[0010] 從投影圖像中檢測出缺陷。
[0011] 較佳地，所述獲取感興趣區(qū)域R0I圖像包括：
[0012] 圖像二值化；對源圖像進(jìn)行二值化，將背景區(qū)域和R0I圖像分開；
[0013] 圖像矯正；用邊界搜索方法在二值化后的圖像中尋找n個邊界坐標(biāo)點，對該n個邊 界坐標(biāo)點（X。y;)，i = 1，. . .，n，用最小二乘法線性擬合出邊界直線y = a X+目，其中a和 目由下面公式計算出：
[0014]
【主權(quán)項】
1. 一種缺陷檢測方法，其特征在于，該方法包括： 獲取感興趣區(qū)域ROI圖像； 設(shè)置兩個閾值，針對像素值位于兩個閾值區(qū)間內(nèi)的ROI圖像的正常像素點、以及像素 值位于兩個閾值區(qū)間外的ROI圖像的缺陷像素點進(jìn)行二值化處理，得到二值化圖像； 對得到的二值化圖像中的缺陷像素點進(jìn)行堅直投影和/或水平投影，得到缺陷點的投 影圖像； 從投影圖像中檢測出缺陷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取感興趣區(qū)域ROI圖像包括： 圖像二值化：對源圖像進(jìn)行二值化，將背景區(qū)域和ROI圖像分開； 圖像矯正：用邊界搜索方法在二值化后的圖像中尋找n個邊界坐標(biāo)點，對這n個邊界坐 標(biāo)點（Xi, y)，i= 1，. . .，n，用最小二乘法線性擬合出邊界直線y =ax+P，其中a和旦 由下面公式計算出：
按照a和0值對源圖像進(jìn)行角度旋轉(zhuǎn)，將圖像矯正為無傾斜圖像； 確定ROI圖像：在矯正后的圖像上只有一個矩形框，即為ROI區(qū)域，用查找矩形塊的方 法，提取矩形框的四個邊界，得到ROI圖像。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括：將ROI圖像劃分為一 個以上窗口，針對每一個窗口設(shè)置對應(yīng)的兩個閾值； 所述進(jìn)行二值化處理，得到二值化圖像包括：對于每一個窗口，針對像素值位于該窗口 對應(yīng)的兩個閾值區(qū)間內(nèi)的ROI圖像的像素點、以及像素值位于該窗口對應(yīng)的兩個閾值區(qū)間 外的ROI圖像的像素點進(jìn)行二值化處理，得到該窗口對應(yīng)的二值化圖像。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對得到的二值化圖像中的缺陷點進(jìn) 行堅直投影和/或水平投影包括： 在得到的二值化圖像的堅直和/或水平兩個方向進(jìn)行缺陷點像素統(tǒng)計，按列和/或按 行對缺陷點像素個數(shù)進(jìn)行累加，然后按列和/或按行投影到投影圖像上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，在所述從投影圖像中檢測出缺 陷之后，進(jìn)一步包括： 計算缺陷灰度均值包括：先計算缺陷邊緣輪廓的外接矩形的長、寬和外接矩形的左頂 點坐標(biāo)，然后在二值化圖像上，按照所述外接矩形的左頂點坐標(biāo)和長寬大小，在外接矩形范 圍內(nèi)讀取像素點的像素值，若像素值為二值化時缺陷點像素值，則記錄像素點坐標(biāo)并統(tǒng)計 個數(shù)，然后根據(jù)像素點坐標(biāo)，在ROI圖像上讀取該坐標(biāo)處的原始像素值，將這些原始像素值 累加再除以像素點個數(shù)，得到灰度均值； 和/或， 計算缺陷面積包括：先計算缺陷邊緣輪廓的外接矩形的長、寬和外接矩形的左頂點坐 標(biāo)，然后在二值化圖像上，按照所述外接矩形的左頂點坐標(biāo)和長寬大小，在外接矩形范圍內(nèi) 讀取像素點的像素值，若像素值為二值化時缺陷點像素值，則統(tǒng)計像素點個數(shù)，最后得到的 像素點個數(shù)即為缺陷面積。
6. -種缺陷檢測裝置，其特征在于，該裝置包括： ROI圖像獲取模塊，用于獲取ROI圖像，發(fā)送給ROI圖像二值化模塊； ROI圖像二值化模塊，用于對ROI圖像進(jìn)行二值化，首先設(shè)置兩個閾值，針對像素值位 于兩個閾值區(qū)間內(nèi)的ROI圖像的正常像素點、以及像素值位于兩個閾值區(qū)間外的ROI圖像 的缺陷像素點進(jìn)行二值化處理，得到二值化圖像，將二值化圖像發(fā)送給二值化圖像投影模 塊； 二值化圖像投影模塊，用于對得到的ROI二值化圖像中的缺陷像素點進(jìn)行堅直投影和 /或水平投影，得到缺陷點的投影圖像，將投影圖像發(fā)送給缺陷檢測模塊； 缺陷檢測模塊，用于從投影圖像中檢測出缺陷。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述ROI圖像獲取模塊包括： 二值化子模塊：負(fù)責(zé)對源圖像進(jìn)行二值化，將背景區(qū)域和ROI圖像分開； 圖像矯正子模塊：負(fù)責(zé)用邊界搜索方法在二值化后的圖像中尋找n個邊界坐標(biāo)點，對 這n個邊界坐標(biāo)點（Xi,y) ,i= 1，. . .，n,用最小二乘法線性擬合出邊界直線y=ax+3 , 其中a和0由下面公式計算出：
按照a和0值對源圖像進(jìn)行角度旋轉(zhuǎn)，將圖像矯正為無傾斜的圖像，然后將矯正后的 圖像發(fā)送給確定ROI圖像子模塊； 確定ROI圖像子模塊：負(fù)責(zé)用查找矩形塊的方法，提取矩形框的四個邊界，得到ROI圖 像。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述的ROI圖像二值化模塊用于將ROI圖 像劃分為一個以上窗口，針對每一個窗口設(shè)置對應(yīng)的兩個閾值；對于每一個窗口，針對像素 值位于該窗口對應(yīng)的兩個閾值區(qū)間內(nèi)的ROI圖像的像素點、以及像素值位于該窗口對應(yīng)的 兩個閾值區(qū)間外的ROI圖像的像素點進(jìn)行二值化處理，得到該窗口對應(yīng)的二值化圖像，最 后將各窗口的二值化圖像組合成ROI二值化圖像。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述的ROI二值化圖像投影模塊用于在得 到的ROI二值化圖像的堅直和/或水平兩個方向進(jìn)行缺陷點像素統(tǒng)計，按列和/或按行對 缺陷點像素個數(shù)進(jìn)行累加，然后按列和/或按行投影到投影圖像上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括缺陷屬性計算模 塊，包括缺陷灰度均值計算子模塊和缺陷面積計算子模塊，其中， 所述的缺陷灰度均值計算子模塊，用于計算缺陷邊緣輪廓的外接矩形的長、寬和外接 矩形的左頂點坐標(biāo)，然后在二值化圖像上，按照所述外接矩形的左頂點坐標(biāo)和長寬大小，在 外界矩形范圍內(nèi)讀取像素點，若像素值為二值化時缺陷點像素值，則記錄像素點坐標(biāo)并統(tǒng) 計個數(shù)，然后根據(jù)像素點坐標(biāo)，在ROI圖像上讀取該坐標(biāo)處的原始像素值，最后將這些原始 像素值累加再除以像素點個數(shù)，得到灰度均值； 所述缺陷面積計算子模塊，用于計算缺陷邊緣輪廓的外接矩形的長、寬和外接矩形的 左頂點坐標(biāo)，然后在二值化圖像上，按照所述外接矩形的左頂點坐標(biāo)和長寬大小，在外界矩 形范圍內(nèi)讀取像素點，若像素值為二值化時缺陷點像素值，則統(tǒng)計像素點個數(shù)，最后得到的 像素點個數(shù)即為缺陷面積。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種缺陷檢測方法和裝置，該方法包括：獲取感興趣區(qū)域ROI圖像；設(shè)置兩個閾值，針對像素值位于兩個閾值區(qū)間內(nèi)的ROI圖像的正常像素點、以及像素值位于兩個閾值區(qū)間外的ROI圖像的缺陷像素點進(jìn)行二值化處理，得到二值化圖像；對得到的二值化圖像中的缺陷像素點進(jìn)行豎直投影和/或水平投影，得到缺陷點的投影圖像；從投影圖像中檢測出缺陷。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對低對比度缺陷的檢測。
【IPC分類】G06T7-00
【公開號】CN104616275
【申請?zhí)枴緾N201310538152
【發(fā)明人】王新新, 鄒偉金, 李晨, 徐江偉
【申請人】北京兆維電子(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 北京兆維科技開發(fā)有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年11月4日