[发明专利]一种基于灰度直方图的电润湿显示器缺陷检测方法

说明书

本发明涉及一种基于灰度直方图梯度加权目标方差的电润湿显示器缺陷检测方法，首先对输入的缺陷图像进行处理获得灰度直方图，然后对其进行基于灰度直方图梯度加权目标方差的缺陷检测，获得最佳阈值。该方法在目标方差前加上一个权值，通过权值影响类间方差的数值，进一步控制阈值的选择，使阈值接近期望阈值，出现在直方图峰值左侧，最后根据获得的最佳阈值对缺陷图像进行二值化处理，缺陷图像中小于该阈值的像素灰度值都变成0，图像显示为黑色；大于等于该阈值的像素灰度值都变成255，图像显示为白色。输出的分割结果中，缺陷的像素区域为黑色，背景区域变为白色。本发明能够成功分割出电润湿显示屏缺陷，且在缺陷与背景对比度较低的缺陷图像中有很好的分割效果。

技术领域

本发明涉及图像处理领域以及缺陷检测技术领域，特别是一种基于灰度直方图梯度加权目标方差的电润湿显示器缺陷检测方法。

背景技术

电润湿显示器的原理是通过改变油墨与绝缘基板之间的电压来改变油墨在基板上的润湿性，改变接触角，使油墨发生形变，并产生位移，利用这一原理制作成功的电润湿显示器相比液晶、LCD等显示器具有响应速度快，无需背光源，功耗低，亮度高，在强光下仍可观看，没有视角限制等优点，因此电润湿显示器具有广泛的应用前景。

电润湿显示器作为一种新型的显示器，受到了国内外学者的广泛关注，然而大部分研究主要针对电润湿器件结构、油墨材料、驱动系统等方面，而对于图像的高质量显示的研究还很少。对于图像本身存在缺陷，需要将缺陷与背景图像进行分割。在电润湿显示器中，当缺陷与背景油墨的对比度低时Otsu方法及其他方法如VE、WOV和EW方法分割效果不好。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于灰度直方图梯度加权目标方差的电润湿显示器缺陷检测方法，当缺陷与背景油墨的对比度低时，能够正确地分割缺陷与背景图像。

本发明采用以下方案实现：一种基于灰度直方图梯度加权目标方差的电润湿显示器缺陷检测方法，包括以下步骤：

步骤S1：获取电润湿显示器缺陷图像，并对该缺陷图像进行灰度化处理获得灰度直方图；

步骤S2：对灰度直方图进行基于灰度直方图梯度加权目标方差的缺陷检测，获得最佳阈值；

步骤S3：根据获得的最佳阈值对缺陷图像进行二值化处理，缺陷图像中小于该阈值的像素灰度值都变成0，图像显示为黑色；大于等于该阈值的像素灰度值都变成255，图像显示为白色。输出的分割结果中，缺陷的像素区域为黑色，背景区域变为白色。

进一步地，所述步骤S2的具体内容为：

在目标方差前加上一个权值k(t)，权值与灰度直方图梯度累积量相关，通过灰度直方图梯度获取峰值信息，通过权值影响类间方差的数值，使类间方差达到最大，此时获得的阈值为最佳阈值，且接近期望阈值，出现在直方图峰值左侧，最后根据获得的最佳阈值对缺陷图像进行二值化处理，将缺陷部分分割并输出。

进一步地，所述权值与灰度直方图梯度累积量相关的具体关系为：权值k(t)随着灰度直方图梯度累积量的增大而减小，公式为：其中u(i)为不同灰度代表的直方图梯度值，u(i)＝|p(i+1)-p(i)|，p(i)为不同灰度出现的概率；不同缺陷图像其灰度直方图梯度累积量的变化是不同的，从而自适应调整权值大小；在过峰前灰度直方图梯度累积量趋近于0，此时权值趋近于1，在过峰时累积量增大，权值也随之减小；所述期望阈值为人为设定的，从灰度值0到255之间选择一个阈值，使得通过该阈值对缺陷图像进行二值化处理得到的分割结果中，能够最大限度将缺陷与背景分割开来，该阈值即期望阈值。

进一步地，通过灰度直方图梯度获取峰值信息的具体内容为：由公式u(i)可知，在峰值区域，灰度直方图梯度值趋近于1，在非峰值区域，灰度直方图梯度值趋近于0。