基于机器视觉的光学薄膜表面缺陷检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于光学薄膜测量领域，尤其涉及一种基于机器视觉的光学薄膜表面缺陷 检测方法。
【背景技术】
[0002] 机器视觉是用计算机来分析从摄像头获得的图像的一种方法，主要研宄用计算机 来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行和处理并加以理解，最终用于实 际测量和控制。机器视觉技术是20世纪70年代在遥感图像处理和医学图像处理技术成功 应用的基础上逐渐兴起的，是图像处理的一个分支学科。目前机器视觉技术己经在许多行 业得到了广泛的应用，其中医学成像、汽车导航、视觉测量、技术诊断等等方向发展最快。
[0003] 随着社会与科技的进步，人们对产品质量要求越来越高。在光学薄膜的生产过程 中，由于加工工艺、生产环境、操作人员等多方面的原因，导致光学薄膜的表面或内部出现 气泡、皱折、刮伤、异物、涂料不均等缺陷，这些缺陷不但破坏了光学薄膜的表面质量，而且 降低了产品的光学性能，限制了产品的使用范围。如果采用传统的人工检测方式，将不可避 免地面临效率低、质量差、工人劳动强度大，检测可靠性取决于许多主观因素的问题。
[0004] 另外，传统的背景差法，得到的背景图像时相对不变的，对于背景经常发生突变的 情况，无法确立一个恒定不变的图像分割阈值；其次，对同时具有光亮区和黑暗区的目标， 传统的背景减影法难以保证目标的完整分割。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术中的问题，提供一种基于机器视觉的光学薄膜表面缺陷检测 方法，本发明方法充分考虑当前切膜机无法直接对光学薄膜进行缺陷检测，利用机器视觉 检测技术和图像处理技术，实现了切膜机的自动缺陷检测，利用均值滤波来获取图像背景， 有效地实现了光学薄膜的缺陷检测，并提高了产品原料的利用率。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于机器视觉的光学薄膜 表面缺陷检测方法，包括以下步骤，1)采集光学薄膜表面的图像，对该光学薄膜表面图像进 行平滑处理；2)对平滑处理后的光学薄膜表面图像提取背景图像及二值化处理；3)根据不 同缺陷的图像特征，识别出缺陷。
[0007] 按上述技术方案，所述步骤1)中，对光学薄膜表面的图像进行平滑处理，具体为 借助卷积核与图像进行卷积。
[0008] 按上述技术方案，卷积核与图像进行卷积，具体包括，光学薄膜表面图像的原始图 像表示为f (X，y)，X、y分别为像素点的横纵坐标，卷积核为G(i, j)，核大小为mXn，m和η 为奇数，则处理后的图像为：
【主权项】
1. 一种基于机器视觉的光学薄膜表面缺陷检测方法，其特征在于，包括w下步骤，1) 采集光学薄膜表面的图像，对该光学薄膜表面图像进行平滑处理；2)对平滑处理后的光学 薄膜表面图像提取背景图像及二值化处理；3)根据不同缺陷的图像特征，识别出缺陷。
2. 根据权利要求1所述的基于机器视觉的光学薄膜表面缺陷检测方法，其特征在于， 所述步骤1)中，对光学薄膜表面的图像进行平滑处理，具体为借助卷积核与图像进行卷 积。
3. 根据权利要求2所述的基于机器视觉的光学薄膜表面缺陷检测方法，其特征在于， 卷积核与图像进行卷积，具体包括，光学薄膜表面图像的原始图像表示为f(x，y)，X、y分别 为像素点的横纵坐标，卷积核为G(i，j)，核大小为mXn，m和n为奇数，则处理后的图像为：
其中，a= (m-l)/2，b= (n-l)/2，m取3到11之间的奇数，n取3到11之间的奇数。
4. 根据权利要求3所述的基于机器视觉的光学薄膜表面缺陷检测方法，其特征在于， 所述步骤2)中，对平滑处理后的光学薄膜表面图像提取背景图像及二值化处理，具体包 括，对平滑处理后的光学薄膜表面图像提取背景图像采用均值滤波的方式，W待处理的像 素点为中屯、，选择均值区域，求该均值区域中所有像素点的均值，x、y分别为像素点的横、纵 坐标，2XC+1和2Xd+l分别是均值区域的横向和纵向大小，
设定thresh作为阔值，将g(x，y)与v(x，y)作差，得到光学薄膜表面缺陷的图像： M(x,y) =g(x,y)-v(x,y) (3) 再对差分结果M(x，y)二值化，获取二值近似图像，
(4)。
5. 根据权利要求1或2所述的基于机器视觉的光学薄膜表面缺陷检测方法，其特征在 于，所述步骤3)中，缺陷的图像特征，包括面积、周长、长宽比、圆形度、形状指数与矩形度 六个缺陷特征参数。
6. 根据权利要求1或2所述的基于机器视觉的光学薄膜表面缺陷检测方法，其特征在 于，所述步骤1)中，采集光学薄膜表面的图像，具体为采用L邸红光光源，透过光学薄膜进 行打光，使用工业数字摄相机及镜头采集图像，并用CCD进行扫描。
【专利摘要】本发明公开了一种基于机器视觉的光学薄膜表面缺陷检测方法，提供一种基于机器视觉的光学薄膜表面缺陷检测方法，包括以下步骤，第一步，采集光学薄膜表面的图像，对该光学薄膜表面图像进行平滑处理。第二步，对平滑处理后的光学薄膜表面图像提取背景图像及二值化处理。第三步，根据不同缺陷的图像特征，识别出缺陷。本发明方法利用机器视觉检测技术和图像处理技术，实现了切膜机的自动缺陷检测，利用均值滤波来获取图像背景，有效地实现了光学薄膜的缺陷检测，并提高了产品原料的利用率。本发明基于机器视觉的光学薄膜表面缺陷检测方法，实现了对光学薄膜表面缺陷更准确、更高效的检测。
【IPC分类】G01N21-88
【公开号】CN104792794
【申请号】CN201510214602
【发明人】胡婷婷, 金国祥
【申请人】武汉工程大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月28日