[发明专利]一种三极管封装金属帽表面凹凸缺陷的检测方法

权利要求书

1.一种三极管封装金属帽表面凹凸缺陷的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：利用激光传感器测得激光传感器到三极管封装金属帽的实际距离d并映射成实际灰度图像G，利用激光传感器测得激光传感器到三极管封装金属帽标准面的距离l并映射成标准灰度图像H；

步骤二：对实际灰度图像G和标准灰度图像H进行差分，得到凹凸目标图像T，将凹凸目标图像T进行阈值分割，得到测量灰度图像C；

步骤三：根据测量灰度图像C确定三极管封装金属帽的凹凸区域数目、位置、面积和凹凸峰值。

2.根据权利要求1所述的三极管封装金属帽表面凹凸缺陷的检测方法，其特征在于，所述步骤一具体过程为：

1-1)用激光传感器对激光传感器到三极管封装金属帽表面的距离采样，每采样一次生成一组列向量，每组列向量内相邻元素代表的采样点间隔p mm；激光传感器按三极管封装金属帽筒长方向以q mm的间隔进行重复采样，共采样j次，生成j组列向量，即从第一次采样到第j次采样结束共检测三极管封装金属帽筒长q×j mm；将得到的j组列向量按采样顺序依次组合，得到实际距离矩阵D，D中的元素d_ij在区间[d_min,d_max]内，其中i表示第i行测量点，j表示沿三极管封装金属帽筒长第j列测量点，d_max表示采样得到的实际距离矩阵D中的最大值，d_min表示采样得到的实际距离矩阵D中的最小值；

1-2)灰度值区间为[0，255]，将距离d_ij映射成灰度值g_ij，其中i表示第i行测量点，j表示沿三极管封装金属帽筒长第j列测量点，灰度值g_ij计算方式如下：

1-3)计算出矩阵D中每个元素对应的灰度值，得到实际灰度图像G；

1-4)自动生成与实际距离矩阵D的行、列数相同的标准距离矩阵L，L中的元素l_ij均等于激光传感器到三极管封装金属帽标准面的距离l；

1-5)灰度值区间为[0，255]，将距离l_ij映射成灰度值h_ij，其中i表示第i行测量点，j表示沿三极管封装金属帽筒长第j列测量点，灰度值h_ij计算方式如下：

得到标准灰度图像H。

3.根据权利要求1所述的三极管封装金属帽表面凹凸缺陷的检测方法，其特征在于，所述步骤二具体过程为：

2-1)实际灰度图像G和标准灰度图像H进行差分得到凹凸目标图像T：T＝G-H；

2-2)用阈值分割方法对凹凸目标图像T进一步处理，设定阈值k，得到测量灰度图像C：

i表示第i行测量点，j表示沿三极管封装金属帽筒长第j列测量点，C(i,j)表示第i行、第j列测量点的像素值；

2-3)在测量灰度图像C中区分凹、凸及背景区域：

4.根据权利要求1所述的三极管封装金属帽表面凹凸缺陷的检测方法，其特征在于，所述步骤三具体过程为：

3-1)对测量灰度图像C用连通区域标号法对凹凸区域进行分割与标记，用w_m标记第m个凹区域内的每一个像素点，用v_n标记第n个凸区域内的每一个像素点；

3-2)确定三极管金属封装帽的凹凸区域数目：

所有凹区域标记w_m中m的最大值为M，即三极管金属封装帽凹区域数目e＝M；

所有凸区域标记v_n中n的最大值为N，即三极管金属封装帽凸区域数目f＝N；

筒臂凹凸区域总数s＝e+f；

3-3)确定三极管金属封装帽的凹凸区域位置：

凹凸区域在测量灰度图像C中的位置用形心坐标表示，

凹区域w_m在测量灰度图像C中的形心坐标w_m(i₀,j₀)满足：

凸区域v_n在测量灰度图像C中的形心坐标v_n(i₁,j₁)满足：

测量灰度图像C中每组列向量内相邻元素代表的采样点间隔S mm，每组列向量内相邻元素代表的采样点间隔S mm，根据采样点间隔及形心坐标测量灰度图像C中凹区域w_m映射在三极管金属封装帽待测面开始沿筒长方向S mm、沿筒宽方向S mm区域内的坐标W_m，根据采样点间隔及形心坐标测量灰度图像C中凹区域v_n映射在三极管金属封装帽待测面开始沿筒长方向S mm、沿筒宽方向S mm区域内的坐标V_n；

3-4)确定三极管金属封装帽的凹凸区域面积：

测量灰度图像C中凹区域w_m内的像素点个数γ，则测量灰度图像C中凹区域w_m映射到三极管金属封装帽凹区域的面积φ计算如下：

φ＝p×q×γ

测量灰度图像C中凸区域V_n内的像素点个数λ，则测量灰度图像C中凸区域V_n映射到三极管金属封装帽凸区域的面积计算如下：

3-5)确定三极管金属封装帽的凹凸区域峰值：

测量灰度图像C中凹区域w_m代表的三极管金属封装帽凹区域的凹陷峰值计算如下：

W＝max(|d_ij-l_ij|)

测量灰度图像C中凸区域V_n代表的三极管金属封装帽凸区域的凸出峰值计算如下：

V＝max(|d_ij-l_ij|)。