[发明专利]一种基于图像数据变窗口缺陷监控的统计过程控制方法

说明书

本发明一种基于图像数据变窗口缺陷监控的统计过程控制方法，步骤一：获取图像。步骤二：图像预处理。步骤三：理想图像的获取。步骤四：变窗口监控。步骤五：极大似然率统计量计算。步骤六：确定控制图上界。步骤七：绘制控制图。本发明优点及功效在于：本发明方法在极大似然率统计量的计算之前，先进行了可能发生的变异区域的划分与提取，排除了对大部分的正常区域的计算，大大减少了计算量；同时对可能发生变异的区域进行标记，而不是只用固定的区块划分整幅图像，从而保证监控到的变异区域范围即为真实的变异区域范围，提高了监控的准确性。

技术领域

本发明涉及一种基于图像数据变窗口缺陷监控的统计过程控制方法，属于产品制造过程中的质量控制领域。

背景技术

在产品的制造过程中，会有多种因素导致制造过程状态变异、产品质量下降。在传统的产品质量检测中，通常在产品制造过程结束后进行质量检测，对质量不合格的产品进行报废或者回收处理，这样不仅占用了有效的制造时间，浪费了资源，而且降低了良品率。为了解决该问题，可以采用统计过程控制方法对产品制造过程进行实时监控。

统计过程控制是一种应用数理统计学的工具处理产品质量问题，通过减少变异从而获得过程稳定，提高过程能力的一系列方法。在产品的制造过程中，会有多种因素导致过程发生变异、产品质量下降，主要可分为偶然因素和非偶然因素。统计过程控制的目的就是迅速检测出非偶然因素造成的过程变异，及时采取纠正措施，以免制造出不合格产品。对生产过程进行有效的统计过程控制，可以及时发现问题，减少不必要的人力、材料及时间等资源的浪费，降低成本，提高生产效率，即由传统的“事后检验”转化为的“提前预测”。

随着统计过程控制理论的不断完善和成熟，其应用范围也越来越广泛，这反过来也促使统计过程控制的研究更加丰富和成熟，更加受到重视。除了适用于传统的工业生产领域，统计过程控制在以下领域的应用也成为当下研究的热点。

(1)健康监控领域中的统计过程控制方法；

(2)基于多变量的统计过程控制方法；

(3)自相关数据的处理；

(4)估计误差的影响；

(5)基于图像的统计过程控制方法。

图像数据能够直观、全面地反映出产品的质量变化情况，基于图像的统计过程控制方法受到越来越多的关注。通过对产品图像数据的分析，可以提取反映产品制造过程状态的特征参数，通过对特征参数的监控，从而实现对产品制造过程的监控。

近二十年来，国内外研究人员提出了很多针对图像数据的统计过程控制方法，Megahed(Megahed,F.M.,Woodall,W.H.,Camelio,J.A.(2011).A review andperspective on control charting with image data.(基于图像数据的控制图的回顾与展望)Journal of Quality Technology,43(2),83-98.)对该领域的研究方法做了比较详尽的总结。基于图像的统计过程控制方法，主要集中于以下几个方面：

(1)单变量控制图。