[发明专利]一种电镀工件表面瑕疵视觉检测中边缘反射光斑剔除方法

权利要求书

1.一种电镀工件表面瑕疵视觉检测中边缘反射光斑剔除方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取工件表面视觉图像；

S2、对工件原始图像提取灰度值，再与不同尺度的高斯函数卷积加权，提取出图像中的光照分量；

S3、获取其光照灰度的分布规律，建立聚类损失函数，迭代计算出隶属度和簇中心，并使其满足收敛条件；然后将灰度信息进行分类，粗定位光斑干扰区域，然后将光斑干扰区域作为初始掩膜图像；

S4、通过图像灰度值变化与其邻近背景区域灰度值变化梯度的特征规律，根据梯度值与阈值的大小，判断光斑干扰区域是否部分覆盖瑕疵图像或者和瑕疵图像完全分离或完全覆盖；

S4.1、若光斑干扰区域部分覆盖瑕疵图像，通过图像灰度值变化与其邻近区域灰度值变化梯度的特征规律，确定瑕疵区域，并将其灰度设置为背景图像的平均灰度；

S4.2、当光斑干扰区域与瑕疵图像完全分离，则进行步骤S5；

若光斑干扰区域完全覆盖瑕疵图像，通过工件的移动，使瑕疵远离光斑干扰区域，实现完全分离；

S5、通过边缘像素点与周围n×n区域内其它像素点之间灰度差异，将差异值过大的n×n像素区域的确定光斑干扰过渡区域，获得完整的掩膜图像，n≥3，且为奇数；

S6、根据获得完整的掩膜图像，以待修复像素点为中心，选取一个小邻域，以邻域内已知像素值来修复该像素点，从完整的掩膜图像外端边缘向内逐层推进，直到修复完区域内所有像素点；

S7、获得剔除光斑干扰后的图像。

2.根据权利要求1所述的电镀工件表面瑕疵视觉检测中边缘反射光斑剔除方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

采用LED光源以低角度方式照射工件，用工业偏振相机获取被测工件灰度图像，工业偏振相机能减弱工件表面光斑反光强度。

3.根据权利要求1所述的电镀工件表面瑕疵视觉检测中边缘反射光斑剔除方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

根据获取的工件灰度图像提取其灰度值，并与不同尺度高斯函数卷积加权，得到工件表面任意点(x,y)处灰度图像光照分量L(x,y)，即：

其中，F(x,y)为采集的灰度图像灰度值分布；I为尺度数，I∈Z⁺；G_i(x,y)为不同尺度下的高斯函数，且满足∫∫G_i(x,y)dxdy＝1，σ_i为尺度值；M_i为第i个尺度对应的权重系数，且满足*为卷积符号。

4.根据权利要求1所述的电镀工件表面瑕疵视觉检测中边缘反射光斑剔除方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

根据光照分量L(x,y)，建立聚类损失函数J_FCM，

其中，N为光照分量L(x,y)内所有像素点的个数；C为簇的数目；u_ij为第i个像素点属于j类的隶属度，m为隶属度u_ij的因子,1≤m∞，m为整数；令聚类损失函数J_FCM对u_ij和C_j的偏导为0，求出隶属度u_ij和簇中心C_j，迭代计算隶属度u_ij和簇中心C_j，直到其满足收敛条件停止计算，k为迭代步数；ε为误差阈值；

根据求出的簇中心C_j将图像中的灰度值分类成j+1类，当灰度图像中区域内灰度值的最小值大于簇中心C_j的最大值，将该区域确定为光斑干扰区域。

5.根据权利要求3所述的电镀工件表面瑕疵视觉检测中边缘反射光斑剔除方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

获取光斑干扰区域的边缘坐标与灰度值，根据瑕疵边缘与光源过渡区域之间的梯度M(x,y)确定一个阈值T₁，其中，

通过边缘的灰度值变化与其邻近的背景区域灰度值变化梯度M(x,y)的特征规律，根据光斑干扰区域边缘与背景区域的梯度M(x,y)与阈值T₁的大小，判断光斑干扰区域是否部分覆盖瑕疵图像或者和瑕疵图像完全分离或完全覆盖。