一种离子性中间膜外观缺陷检测方法与流程

本发明涉及图像数据处理，具体涉及一种离子性中间膜外观缺陷检测方法。

背景技术：

1、离子性中间膜是高性能夹层材料，由于其优良的力学性能、较高强度以及较好的稳定性被广泛的用于夹层玻璃中，可以提高玻璃的性能的同时可以减少夹层玻璃厚度，因此离子性中间膜的质量对夹层玻璃的质量极为重要，而离子性中间膜在生产过程中会受生产工艺的影响，会在离子性中间膜的外观表面出现划痕缺陷，而划痕缺陷会严重影响到夹层玻璃中的稳定性，因此亟待一种对于离子性中间膜的外观划痕缺陷的检测方法。

2、在通过机器视觉技术进行离子性中间膜划痕缺陷检测过程中，由于膜特性需要打光照在离子性中间膜上来检测划痕缺陷，而由于离子性中间膜表面并不是光滑的具有某些特殊的纹理，因此传统就那个的机器视觉技术中的方法（边缘检测等）会将纹理识别为划痕，但是这些纹理特征属于伪划痕并不是真正的划痕，因此会使得划痕缺陷结果出现较大的误差。由于离子性中间膜上的纹理特征属于高频信息，划痕的出现会对离子性中间膜的高频信息分布特征造成较大的影响，使得图像中的局部频率信息发生较大的变化。

技术实现思路

1、本发明提供一种离子性中间膜外观缺陷检测方法，以解决现有的纹理会对划痕检测存在误差的问题，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明一个实施例提供了一种离子性中间膜外观缺陷检测方法，该方法包括以下步骤：

3、获取离子性中间膜图像及中间膜频谱图；

4、对中间膜频谱图进行阈值分割获得分割阈值，根据分割阈值获得高亮点和第一范围，利用第一范围进行阈值迭代得到二值掩膜；将每一个二值掩膜均分并过二值掩膜的中心点的直线记为方向直线，将过两个及以上的高亮点的方向直线记为方向掩膜，根据方向掩膜得到空域图像和图像块；将频谱图方向掩膜角度加九十度得到图像块的方向掩膜，将图像块中方向掩膜的方向上的像素点构成的直线为灰度分布曲线；

5、将图像块的方向掩膜对应的方向记为计算方向，将图像块中计算方向上每条灰度分布曲线的像素点数量和图像块中计算方向上所有灰度分布曲线的像素点数量最大值的比值记为第一比值，根据第一比值、图像块中计算方向上每条灰度分布曲线的灰度方差、计算方向上灰度分布曲线的数量得到每个方向掩膜的方向影响权重值；

6、根据每个方向掩膜中的高亮点和方向中心的欧式距离与中间膜频谱图中的左上角边界像素点和方向中心的欧氏距离的比值得到对应的方向下每个方向掩膜的位置影响权重值；

7、根据每个方向掩膜的位置影响权重值和方向影响权重值的乘积得到每个方向掩膜的综合影响权重值；

8、在每个空域图像中，对于每个图像块中的像素点建立两个窗口区域，记为第一窗口区域和第二窗口区域，根据窗口区域突变点的数量与窗口区域所有像素点的比值、窗口区域内突变点的最近距离的方差得到每个窗口区域的突变点密集程度，根据第一窗口区域和第二窗口区域的突变点密集程度差值与规定阈值的大小关系得到每个图像块的像素点的局部范围；

9、根据像素点的局部范围内突变点的密集程度、方向掩膜的综合影响权重值、方向掩膜的数量得到每个图像块出现真划痕的概率；

10、根据图像块出现真划痕的概率完成离子性中间膜外观缺陷的检测。

11、优选的，所述根据分割阈值获得高亮点和第一范围的方法为：

12、将中间膜频谱图中像素值大于分割阈值的像素点记为高亮点，将像素值最大的高亮点记为最大高亮点，将分割阈值与最大高亮点的像素值组成的范围作为第一范围。

13、优选的，所述利用第一范围进行阈值迭代得到二值掩膜的方法为：

14、将第一范围的最小值记为初始迭代阈值，根据初始迭代阈值得到一张二值图像作为二值掩膜，令初始迭代阈值加二得到第二迭代阈值，第二迭代阈值得到一张二值图像作为二值掩膜，令第二迭代阈值加二得到第三迭代阈值，第三迭代阈值得到一张二值图像作为二值掩膜，依次类推，每个迭代阈值得到一个二值掩膜，直到迭代阈值超出第一范围时停止迭代。

15、优选的，所述根据第一比值、图像块中计算方向上每条灰度分布曲线的灰度方差、计算方向上灰度分布曲线的数量得到每个方向掩膜的方向影响权重值的方法为：

16、

17、式中，表示在第个图像块中第个方向掩模对应的方向下的灰度分布曲线的个数，表示第个图像块中第个方向掩模对应的方向下的第n条灰度分布曲线中像素点的数量，表示第个图像块中第个方向掩模对应的方向下的所有灰度分布曲线中像素点数量的最大值，表示第个图像块中第个方向掩模对应的方向下的第条灰度分布曲线的灰度方差，表示第个图像块中第个方向掩模的方向影响权重值。

18、优选的，所述根据窗口区域突变点的数量与窗口区域所有像素点的比值、窗口区域内突变点的最近距离的方差得到每个窗口区域的突变点密集程度的方法为：

19、

20、式中，表示当前大小的窗口区域内突变点的数量，表示当前大小的窗口区域内突变点的最近距离的方差，表示当前大小的窗口区域内所有像素点的数量，表示以自然常数为底数的对数函数，表示当前大小的窗口区域的突变点密集程度。

21、优选的，所述突变点的最近距离为突变点与其余所有突变点之间的欧式距离中的最小值。

22、优选的，所述根据第一窗口区域和第二窗口区域的突变点密集程度差值与规定阈值的大小关系得到每个图像块的像素点的局部范围的方法为：

23、第一窗口区域小于第二窗口区域，若第一窗口区域与第二窗口区域的突变点密集程度差值大于规定阈值，将第一窗口区域作为像素点的局部范围，若第一窗口区域与第二窗口区域的突变点密集程度差值小于规定阈值，窗口区域进行迭代，将第一窗口区域和第二窗口区域的长宽都加二，再次计算迭代后的第一窗口区域与第二窗口区域的突变点密集程度差值，若迭代后的第一窗口区域与第二窗口区域的突变点密集程度差值大于规定阈值，将迭代后的第一窗口区域作为像素点的局部范围，若迭代后的第一窗口区域与第二窗口区域的突变点密集程度差值小于规定阈值，则再次进行迭代，直到满足条件或者第二窗口区域大于图像块为止，将此时的第一窗口区域作为像素点的局部范围。

24、优选的，所述根据像素点的局部范围内突变点的密集程度、方向掩膜的综合影响权重值、方向掩膜的数量得到每个图像块出现真划痕的概率的方法为：

25、

26、

27、式中，表示第个方向下的方向掩模的数量，对第个图像块的综合影响权重值，表示在第个方向下的第个方向掩模处理下的第i个图像块的第j个像素点的局部范围内的突变点密集程度，表示在第个方向下的所有方向掩模处理下第i个图像块的第j个像素点的局部范围内的突变点密集程度的均值，表示第个方向下的所有方向掩模下的第个图像块的第个像素点的局部范围内的突变点密集程度变化，表示所有方向个数，表示第个图像块中的像素点个数，表示以自然常数为底数的对数函数，表示第i个图像块出现真划痕的概率。

28、本发明的有益效果是：本发明通过对将采集的图像进行傅里叶变换获取到频谱图，通过掩膜的方式对频谱图进行处理，通过分析不同方向掩膜后的频谱图转换为空域图像后的变化来进行划痕区域的分析，获取每个图像块中每个像素点的局部范围内的高频信息的分布变化程度来确定为真划痕的概率。其中根据不同方向掩模对图像块中的像素点的影响程度来获取不同方向下不同阈值的掩模对图像块的影响程度，使得计算得到的高频信息的分布变化程度更加准确。使用本发明可以避免在传统的机器视觉下的由于离子性中间膜表面的特殊纹理造成的伪划痕的误识别的问题，并且考虑不同方向下的掩模对识别程度的影响，使得精确的确定真划痕区域。