機器視覺外觀瑕疵檢測基礎(chǔ)

分割

圖像傳感器利用攝像元件 CCD 的每個像素的濃度（明暗） 數(shù)據(jù)，根據(jù)濃度的變化來檢測瑕疵或邊緣部?？紤]到處理全部像素數(shù)據(jù)所需時間過長，同時一些不必要的噪點數(shù)據(jù)會影響檢查的結(jié)果，因此在本公司生產(chǎn)的 CV 系列中，采用由數(shù)個像素構(gòu)成的小“分割”的平均濃度，通過與周圍的平均濃度進(jìn)行對比的方法來檢測瑕疵。

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瑕疵模式算法（各分割與周圍分割進(jìn)行比較和計算的方法）

下面介紹 CV 系列中瑕疵測量模式的算法。

檢測原理 （檢測方向為X）

1. 在檢測區(qū)域內(nèi)，將任何尺寸的小區(qū)域（分割）移動其分割大小的 1/4 量的同時，進(jìn)行平均濃度的測定。

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2. 在包括當(dāng)前分割（右圖(1)95的位置））在內(nèi)的檢測方向4 分割中，測量最大濃度和最小濃度。該值就是當(dāng)前分割的"瑕疵等級"。

   

3. 瑕疵等級超過了設(shè)定臨界值時，將該當(dāng)前分割作為瑕疵進(jìn)行計數(shù)。該計數(shù)值則作為"傷量"檢查結(jié)果。

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之后，在區(qū)域內(nèi)每次以一定的移動量移動當(dāng)前分割時重復(fù)以上(1)～(3)步驟。

指定檢測方向為XY（二維）時的處理方法

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以XY為檢測方向時，對于包括當(dāng)前分割在內(nèi)的 X、Y方向的各 4個分割（共計16個分割），計算最大濃度與最小濃度的差值。

通過比較周圍 4 個分割 （而不僅是相鄰 2 個分割） 的濃度，可以檢測出微小的濃度變化（ 瑕疵）。

瑕疵模式的原理 總結(jié)

瑕疵模式，是借助“段”這種由幾個像素組成的小單位，與周圍進(jìn)行分段比較，將濃度變化點檢測為瑕疵或污點的模式。通過分段處理，可以在降低干擾影響的同時實現(xiàn)高速性，通過將多個候選項與周圍段進(jìn)行比較，可使過去難以實現(xiàn)的對“微小瑕疵”、“輕薄污點”等的檢測成為可能。

最佳分割尺寸

下面介紹瑕疵檢查的優(yōu)化設(shè)置方法。
通過調(diào)整分割尺寸，可以優(yōu)化檢測敏感度及處理時間。

右表所示的試驗結(jié)果表示的是分割尺寸不同時，瑕疵水平與處理時間之間的變化關(guān)系（使用本公司生產(chǎn)的 CV-3000）。

分割尺寸與檢測對象的尺寸基本相同時，瑕疵水平達(dá)到最大值。換言之，將分割尺寸設(shè)為實際檢測對象的尺寸是一種同時兼顧檢測敏感度與處理時間的設(shè)置。

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最佳分割尺寸=瑕疵大小（mm）×Y方向像素數(shù)量/Y方向視野（mm）

例如：瑕疵尺寸為 2mm、視野為120mm（ 方形）、采用24萬像素照相機（Y方向 480像素）。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 則：2×480÷120=分割尺寸8

適于圖像的分割移動量/ 比較間隔的設(shè)置

瑕疵模式的兩個參數(shù)——移動量及比較間隔可以決定進(jìn)行濃度比較時的分割移動距離。

通過調(diào)整這些參數(shù)，可以更好地檢測“ 小尺寸瑕疵”、“ 顏色較淺的污跡”等有特點的瑕疵·污跡。

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檢測小尺寸瑕疵時，應(yīng)該將移動量及比較間隔均設(shè)為較小的值，以便進(jìn)行細(xì)致比較。
檢測顏色較淺的污跡時，需要將移動量及比較間隔均設(shè)為較大的值，以便在更大的范圍內(nèi)進(jìn)行比較。

總之，為了得到良好的檢測效果，應(yīng)該根據(jù)瑕疵·污跡的種類進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置。

瑕疵模式最佳設(shè)定方法 總結(jié)

通過調(diào)整最佳段大小和移動量/比較間隔設(shè)定，實現(xiàn)目標(biāo)物的檢測最佳化。最佳設(shè)定，就是將段大小設(shè)定為和瑕疵/污點同樣的大小，并根據(jù)瑕疵/污點的大小和濃度，設(shè)定移動量和比較間隔。