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申请/专利权人：烟台大学

摘要：本发明公开了一种光通片缺陷检测方法，包括以下步骤：步骤一：将原始图像转化为灰度图进行预处理获得二值化图像；步骤二：通过轮廓检测获取二值化图像中的光通片顶点坐标即轮廓检测坐标以及光通片尺寸、光通片倾斜角度、光通片中心坐标；步骤三：使用Blob检测获取灰度图中光通片中心坐标；步骤四：将轮廓检测坐标与Blob检测坐标融合后的坐标进行顶点内缩去除二值化图像中的光通片毛边对最终检测结果的影响并制作掩膜图；步骤五：对二值化图像的外接矩形区域进行缺陷检测，随后在原始图像中对缺陷进行标记。本发明使用Blob中心坐标与轮廓中心坐标对比，并将Blob中心坐标与轮廓信息结合，补充轮廓顶点坐标，防止出现漏检，获取的坐标更加准确。

主权项：1.一种光通片缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：通过图像采集装置获取带有光通片的原始图，将原始图复制为灰度图；步骤二：对灰度图进行预处理，通过轮廓检测和夹角余弦值筛选，获取轮廓顶点坐标，并计算轮廓中心坐标、轮廓宽度、轮廓高度以及轮廓倾斜角度；具体为：对灰度图使用高斯模糊处理，降低灰度图噪声使灰度图变得平滑，为提取特征做准备；使用Sobel算子计算灰度图的总梯度并生成灰度图的总梯度图，使灰度图仅显示像素强度变化率，进而对灰度图的总梯度图使用参数阈值法进行二值化，将灰度图的总梯度图分为前景和背景，即获得参数轮廓图；再使用OpenCV自适应阈值法对参数轮廓图进行二值化，将参数轮廓图分为边缘区域和非边缘区域，使参数轮廓图中的轮廓变为单像素显示，即获取边缘轮廓图；计算边缘轮廓图中检测到的连通域面积并对比第一设定面积，删除边缘轮廓图中连通域面积小于第一设定面积的区域；使用Sobel算子计算边缘轮廓图的总梯度并通过参数阈值法进行二值化获取参数边缘轮廓图；使用边缘查找算法获取参数边缘轮廓图中的连通区域的边缘，对连通区域的边缘进行多边形逼近，获取连通区域轮廓；去除连通区域轮廓中除凸四边形轮廓以外的连通区域轮廓，通过凸四边形轮廓顶点坐标互相计算夹角余弦值，选取凸四边形轮廓顶点坐标形成的夹角余弦值的最大值与第二设定值比较，小于第二设定值判断凸四边形的形状接近矩形，筛选出形状接近矩形的凸四边形轮廓，并使用外接倾斜矩形算法计算凸四边形轮廓的外接倾斜矩形顶点，即轮廓顶点坐标；通过轮廓顶点坐标计算轮廓中心坐标，将轮廓顶点坐标与轮廓中心坐标对比，按照顺时针重新排列；根据轮廓顶点坐标排序的前两个点与X坐标轴的夹角进行反三角函数计算获得轮廓倾斜角度，并计算轮廓宽度和轮廓高度；步骤三：使用Blob检测获取灰度图中Blob中心坐标，通过Blob中心坐标与轮廓中心坐标对比，将Blob中心坐标与轮廓信息结合，补充轮廓顶点坐标，获得补充坐标，并对补充坐标使用内缩算法获得内缩坐标；具体为：Blob检测器对检测样式进行设定，使Blob检测器仅检测四边形样式斑块；Blob检测器对检测面积进行设定，使Blob检测器筛除在第三设定面积范围外的斑块；使用配置完成的Blob检测器直接检测灰度图，获得Blob中心坐标；通过欧几里得距离公式计算Blob中心坐标与轮廓中心坐标之间的距离dis,当dis小于或等于第四设定值时，则Blob中心坐标与轮廓中心坐标为同一个光通片的中心点，则无须补充；当dis大于第四设定值时，则认为Blob中心坐标与轮廓中心坐标不一致，此时需要将Blob检测获得的光通片补充到轮廓检测获得的光通片中，获得补充坐标；为防止图像边缘的光通片被误检，去除超出灰度图边缘的补充坐标；并将在灰度图边缘内的补充坐标使用内缩算法进行多边形内缩获取内缩坐标；步骤四：创建与灰度图分辨率一致的黑色图像，对黑色图像的内缩坐标使用多边形外接矩形算法获取内缩坐标的外接矩形区域即黑色图像掩膜区域，对与黑色图像掩膜区域坐标相同的灰度图掩膜区域进行积分二值化及预处理，生成掩膜边缘图；具体为：创建与灰度图相同分辨率的黑色图像，在黑色图像上以内缩坐标为顶点绘制模拟光通片，将黑色图像内缩坐标区域内填充为白色；对内缩坐标使用多边形外接矩形算法获得内缩坐标的外接矩形四个顶点，四个顶点围成的外接矩形区域即为黑色图像掩膜区域，遍历黑色图像掩膜区域内的像素，若黑色图像掩膜区域的黑色像素和与总像素和的比值小于第五设定值，则判断该黑色图像掩膜区域为合格；对与黑色图像掩膜区域坐标相同的灰度图掩膜区域通过使用经计算的积分图和平方积分图，计算出所有位置的像素和、平方像素和、像素均值和像素方差，在一次计算中获取多个像素的信息，并使用累积的像素值进行计算，完成积分二值化得到掩膜积分二值图；对掩膜积分二值图使用连通域算法获取各连通域面积，连通域面积小于第一设定面积的为极小连通域并对极小连通域去除，即去除杂质；将掩膜积分二值图中除内缩坐标区域以外的像素置0，即去除干扰因素；使用Sobel算子获取掩膜积分二值图的总梯度并生成掩膜梯度图，使掩膜积分二值图仅显示像素强度变化率；对掩膜梯度图使用参数阈值法进行二值化，将掩膜梯度图分为前景和背景，即获得掩膜参数轮廓图；使用自适应阈值法对掩膜参数轮廓图进行二值化，将掩膜参数轮廓图分为边缘区域和非边缘区域，获取掩膜边缘轮廓图；对掩膜边缘轮廓图再一次使用Sobel算子计算总梯度并通过参数阈值法进行二值化获取掩膜边缘图；步骤五：对掩膜边缘图进行缺陷检测获取缺陷信息，随后在原始图中进行缺陷标记；具体为：对掩膜边缘图使用连通域算法获取掩膜边缘图内部连通域信息，若连通域信息超出对应的设定参数，则判断掩膜边缘图存在缺陷，并记录存在缺陷的掩膜边缘图坐标，即缺陷坐标，根据缺陷坐标在原始图中标记。

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