[发明专利]一种对光照变化鲁棒的荧光胶缺陷分割方法

权利要求书

1.一种对光照变化具有鲁棒性的荧光胶缺陷分割方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)利用局部灰度梯度分析图像特征，结合最小二乘法拟合荧光胶区域轮廓，准确定位荧光胶区域；

(2)在步骤(1)之后，利用对光照敏感区域的灰度均值与大津法Otsu分割阈值建立适应光亮度的阈值自调整方程；其中：建立适应光亮度的阈值自调整方程的具体步骤如下：

(A)对掩膜图像通过直方图均衡化进行图像增强，然后计算图像的一阶差分图，最后得到一阶差分结果图G(x,y)；

(B)在步骤(A)之后，将掩膜图像M(x,y)覆盖到一阶差分结果图G(x,y)，覆盖后，G(x,y)只保留M(x,y)灰度值非0的位置点，得到掩膜后图像G'(x,y)；

(C)在步骤(B)之后，计算对荧光胶区域作为光照敏感区域的灰度均值Ave，以反映当前光照强度；对G'(x,y)的荧光胶区域利用大津法(Otsu)进行处理，得到Otsu的阈值T₀；

(D)在步骤(C)之后，以荧光胶区域灰度均值Ave与大津法Otsu算法阈值T₀作为自变量，建立适应光亮度的阈值自调整方程，如式(4)：

T'＝ T + a*(255-Ave) +b                            (4)

式(4)是二元一次方程，其中，T'是新阈值；T是大津法Otsu分割阈值；a，b是阈值调整因子，a∈[0,1]，b为任意常数；在阈值自调整方程中，利用Ave对大津法Otsu分割阈值进行调整；

(3)在步骤(2)之后，用所得阈值对定位到的荧光胶区域进行分割，在保证荧光胶缺陷分割对光照变化具备鲁棒性的同时，快速鲁棒地完成荧光胶缺陷分割。

2.根据权利要求1所述的对光照变化具有鲁棒性的荧光胶缺陷分割方法，其特征在于，在步骤(1)中，定位荧光胶区域的具体步骤如下：

(a)将包含荧光胶的图像转为灰度图，并且进行均值去噪，去除高斯噪声；

(b)在步骤(a)之后，对图像设置45°和135°两个方向的灰度搜索线，得到灰度变化曲线图，根据灰度变化曲线图得到四个灰度梯度变化图；

(c)在步骤(b)之后，根据灰度梯度变化图，获取四个梯度图上接近最值点的零点坐标；梯度图零点位置代表荧光胶区域的轮廓位置，荧光胶区域是一个圆，根据梯度图的零点坐标，转化回LED图像中的坐标，利用最小二乘法拟合出准确的荧光胶区域轮廓，其公式如下：

(x-x_c)²+(y-y_c)²＝r²                              (1)

其中，公式(1)是圆形荧光胶区域轮廓的方程为圆心坐标，同时为梯度图零点坐标；公式(2)中是误差的平方和，最小二乘法通过寻找使误差的平方和最小的圆心与半径r，用来获取圆的方程；

(d)在步骤(c)之后，根据公式(1)，生成大小、位置自适应掩膜图像，大小与步骤(a)的灰度图一致；由掩膜限定处理运算区域，掩膜图像根据公式(1)的位置、大小而变化，确保运算区域为图像中的荧光胶区域，至此完成荧光胶区域的定位。

3.根据权利要求2所述的对光照变化具有鲁棒性的荧光胶缺陷分割方法，其特征在于，在步骤(d)中，完成荧光胶区域的定位，并且生成掩膜图像，掩膜图像的解析式如下：

其中，M(x,y)是掩膜图像的灰度值，(x,y)为像素点坐标。

4.根据权利要求1所述的对光照变化具有鲁棒性的荧光胶缺陷分割方法，其特征在于，在步骤(3)中，快速鲁棒地完成荧光胶缺陷分割的具体步骤如下：

(i)使用新阈值T'对图像G'(x,y)的荧光胶区域进行分割，得到图像G”(x,y)；

(ii)对G”(x,y)进行连通域分析，计算出各区域的面积，得到最大区域面积area_max，如果area_max超过设定的阈值，则当前荧光胶有缺陷。