[发明专利]基于暗场图像的光学元件弱划痕检测方法、系统和装置

权利要求书

1.一种基于暗场图像的光学元件弱划痕检测方法，其特征在于，该方法包括：

步骤S110,通过图像采集装置获取待检测光学元件的暗场图像，作为第一图像；

步骤S120，以设定大小的窗口作为遍历窗口，分别以所述第一图像中的各像素点作为遍历窗口中心点，在所述待检测图像中进行遍历，获取各像素点的局部最大值指数；所述局部最大值为遍历窗口中灰度值小于作为遍历窗口中心点的像素的灰度值的像素数量；分别用各像素的局部最大值指数与预设第一阈值的差值对各像素灰度值进行更新，得到更新后的第一图像，作为第二图像；

步骤S130，采用方向敏感卷积算子对所述第二图像进行空域滤波，获取多个第三图像，构建第三图像组；所述方向敏感卷积算子包含多个方向特征提取模板，所述方向特征提取模板中设置有过其中心点的方向线段，全部方向特征提取模板中的方向线段在其中一个方向特征提取模板上的投影成等夹角的辐条状，分别基于各方向特征提取模板提取所述第二图像中所述方向线段对应位置像素的灰度值的平均值；

步骤S140，将每个第三图像中灰度值满足预设条件的像素组成的图斑识别为弱划痕图像，所述图斑的长宽比大于预设第二阈值；将所述弱划痕图像的像素位置信息作为弱划痕检测结果输出；

像素(i,j)的局部最大值指数，其计算方法为：

其中，N是遍历窗口的尺寸，为奇数；表示向下取整运算；img(i,j)表示像素(i,j)处的灰度值；img(r,c)表示像素(i,j)的邻域像素(r,c)的灰度值；sgn(x)是符号函数，当x为真时，值为1，否则为0；

对原始图像四边分别进行像素的填0扩充，使得LMI和原始图像大小相同；当N的取值使得LMI的最大值超过255时，将小于预设第一阈值的数值置为0，大于的预设第一阈值的数值减去预设第一阈值，使得LMI的计算结果处于0—255之间。

2.根据权利要求1所述的基于暗场图像的光学元件弱划痕检测方法，其特征在于，所述遍历窗口大小为N×N像素，其中N为[15,35]区间的奇数。

3.根据权利要求2所述的基于暗场图像的光学元件弱划痕检测方法，其特征在于，步骤S120中“用各像素的局部最大值指数与预设第一阈值的差值对各像素灰度值进行更新”，其方法为：

步骤S121，获取所述预设第一阈值T，

步骤S122，获取各像素的更新后灰度值Y，

其中，LMI为像素的局部最大值指数。

4.根据权利要求1所述的基于暗场图像的光学元件弱划痕检测方法，其特征在于，所述方向敏感卷积算子包含的方向特征提取模板的数量大于等于18。

5.根据权利要求1所述的基于暗场图像的光学元件弱划痕检测方法，其特征在于，所述方向特征提取模板大小为M×M像素，其中M为[35,55]区间的奇数。