[发明专利]基于局部分形维的平面阵列电容成像缺陷检测定位方法

权利要求书

1.基于局部分形维的平面阵列电容成像缺陷检测定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1将被测样件平行正对置于平面电极阵列传感器上，测量此时的电容值，作为测量物场电容值；

S2图像重建：利用LBP算法重建出介电常数分布图像；

S3图像处理：提取伪色图像中缺陷颜色所对应的颜色矩阵；

S4利用MATLAB将重建图形分块，并计算每块的分形维维数，根据重建图像的分块分形维维数直方图确定阈值；

S5标记出分形维维数大于阈值的方孔，得到最终标记结果。

2.根据权利要求1所述的基于局部分形维的平面阵列电容成像缺陷检测定位方法，其特征在于，所述步骤S1具体步骤为，首先对传感器单元的1号电极施加交流激励，其它极板虚地，经多路选通快关轮流与激励电极构成电极对，依次测量得到1-2、1-3、……1-12电极对之间的电容值，之后，将激励电压加到2号电极上，依次测量得到2-3、2-4、……2-12电极对之间的电容值，依次循环直至测量全部电极对之间的电容值。

3.根据权利要求1所述的基于局部分形维的平面阵列电容成像缺陷检测定位方法，其特征在于，所述步骤S2图像重建时，将平面阵列传感器采集到的电容值，经过归一化后，利用LBP图像重建算法进行成像。

4.根据权利要求3所述的基于局部分形维的平面阵列电容成像缺陷检测定位方法，其特征在于，所述步骤S2中图像重建时，需将采集到的电容值数据与仿真得到的灵敏度矩阵进行归一化处理，将处理后的电容值与灵敏度矩阵带入到线性化物理模型中进行计算，公式如下：

G＝S^T·C

其中，G为介电常数分布，C为电容值，S为灵敏度矩阵，T为矩阵转秩。

5.根据权利要求1所述的基于局部分形维的平面阵列电容成像缺陷检测定位方法，其特征在于，所述步骤S3中，进行局部分形维维数计算时采用Blanket法计算。

6.根据权利要求5所述的基于局部分形维的平面阵列电容成像缺陷检测定位方法，其特征在于，采用Blanket法计算分形维的具体步骤如下：

假设有一个被测样件覆盖图像的灰度曲面g(i,j)，令被测样件的上下表面分别是μ_δ(i,j)，b_δ(i,j)；

其中g(i,j)＝μ₀(i,j)＝b₀(i,j)，令δ为被测样件个数，则灰度曲面的分形面面积为：

分形面积与维数的关系为：

A(δ)≈βδ^2-D

通过上述计算出维数D，其中β是常数，对等式两边同时取对数得到如下公式：

log(A(δ))≈(2-D)logδ+logβ

从上述公式中看出，log(A(δ))与logδ成近似的线性关系，δ取不同值时，会得到一组(logδ_i,logA(δ_i))，通过最小二乘法进行直线拟合上述求出维数D，维数的计算公式：

7.根据权利要求6所述的基于局部分形维的平面阵列电容成像缺陷检测定位方法，其特征在于，所述步骤S5具体步骤为，将计算出的局部分形维D与根据重建图像的分块分形维维数直方图确定的阈值阈值比较，大于阈值的部分认为存在缺陷并标记出，从而实现缺陷定位。