[发明专利]一种对光照变化鲁棒的荧光胶缺陷分割方法

说明书

本发明涉及机器视觉检测技术领域，更具体地，涉及一种基于机器视觉和图像处理的荧光胶缺陷检测方法，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律法Otsu分割阈值建立适应光亮度的阈值自调整方程；(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。提供一种对光照鲁棒的荧光胶缺陷分割方法，对光照图像进行处理和运算，完成对光照产品中荧光胶的异物、气泡、变色缺陷的检测。

技术领域

本发明属于机器视觉检测技术领域，更具体地，涉及一种基于机器视觉和图像处理的荧光胶缺陷检测方法。

背景技术

LED属于半导体照明器件，荧光胶是LED的一个重要部分，LED生产过程是在一片半导体发光器件外涂覆某种颜色的荧光胶，根据光色的混合原理，半导体发光器件通电后，LED可以发出特定颜色的色光。但是荧光胶涂覆厚度不均匀、夹带异物、荧光胶变色、半导体发光器件引脚通电失败等均会影响LED的发光效果，导致LED光效低、色度不均、热量难以散失、寿命短，甚至不能发光等问题。

在LED涂覆荧光胶之后、包装销售之前，需要对每个LED的荧光胶缺陷进行检测，其中包括胶内异物、胶内气泡、胶变色等。目前广泛使用的检测方法是人工目检，由人工在短时间内快速检查所有缺陷。而每个LED的尺寸仅有2*2*1mm，荧光胶尺寸更小，其中的异物尺寸0.2mm，即视为缺陷产品。面对这种细微的缺陷尺寸，同时还有胶内气泡、胶变色等缺陷需要检查，要快速筛选出缺陷产品，人工目检往往容易出错，速度慢，而且成本较高，但采用机器视觉的方法，由于荧光胶的透光率高，导致其中的缺陷受光照影响，灰度值会发生较大变化，因此，外界光照只要稍微出现一些变化，缺陷分割的尺寸就可能出现很大变化，在高速度检测下，导致大规模的缺陷误检，原本是缺陷的荧光胶被误判为无缺陷荧光胶，不能保证检测的高准确率。

为了在采用机器视觉方法取代人工目检，加快荧光胶缺陷检测速度的前提下，提高检测准确率，增强算法的光照鲁棒性，必须解决的问题是：如何使得算法在光照变化的情况下，仍然能够对相同的LED荧光胶缺陷分割出稳定的结果，保证算法的光照鲁棒性和检测准确率。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种对光照鲁棒的荧光胶缺陷分割方法，对光照图像进行处理和运算，完成对光照产品中荧光胶的异物、气泡、变色缺陷的检测。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种对光照变化具有鲁棒性的荧光胶缺陷分割方法，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，使用对光照敏感区域的灰度均值与大律法Otsu分割阈值建立适应光亮度的阈值自调整方程；

(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。

优选地，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：