[发明专利]一种基于图像技术的喷丝板残留杂质检测方法

权利要求书

1.一种基于图像技术的喷丝板残留杂质检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在相同的采集条件下，采集单个待测喷丝孔的图像并对其进行二值化处理得到二值化图像a，采集单个标准喷丝孔的图像并对其进行二值化处理得到二值化图像b，标准喷丝孔为与待测喷丝孔的规格相同且不含杂质的喷丝孔；

(2)对二值化图像a和二值化图像b进行去噪处理，去噪处理即去除喷丝孔外围的区域；

(3)调整步骤(2)得到的二值化图像a，使其中的喷丝孔和步骤(2)得到的二值化图像b中的喷丝孔的轮廓边界重合；

(4)计算含杂率，判断杂质位置；

含杂率的计算方法为：将步骤(3)得到的二值化图像a和步骤(3)得到的二值化图像b作差，并对作差得到的矩阵求和，得到杂质所占区域的面积，用其除以步骤(3)得到的二值化图像b求和后的值，即得含杂率；

杂质位置的判断方法为：

首先分别在步骤(3)得到的二值化图像a和步骤(3)得到的二值化图像b中选择处于同一位置的点，作为参考点；参考点的确定方法为：分别获取二值化图像a和二值化图像b中的喷丝孔的最小外接矩形并求其中心点，该中心点即为参考点；

然后获取步骤(3)得到的二值化图像a中的喷丝孔的边缘图像c，获取步骤(3)得到的二值化图像b中的喷丝孔的边缘图像d，分别在边缘图像c和边缘图像d中的喷丝孔的边界上选择处于同一位置的点，作为起始点；

最后自起始点开始，沿相同方向分别计算边缘图像c和边缘图像d中的参考点与喷丝孔上的各个边界点的距离，将d_ai与d_bi进行比较，根据比较结果判断杂质位置，如果连续5个以上的d_ai与d_bi的差值超过阈值，则连续差值超过阈值的像素点的起点和终点的连线所围成的区域含有杂质，其中，d_ai为边缘图像c中的参考点与第i个边界点的距离，d_bi为边缘图像d中参考点与第i个边界点的距离，i＝1,2,...,n，n为边界点的数量；

阈值的确定方法为：按步骤(1)～(4)采集已确定含有杂质的单个参考喷丝孔的图像，并确定其对应的边缘图像e中的参考点与含有杂质区域的多个边界点的距离后，求平均值，即得阈值，其中参考喷丝孔与待测喷丝孔的规格相同，边缘图像e的获取过程同边缘图像c，边缘图像e中的参考点的位置同边缘图像c中的参考点。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像技术的喷丝板残留杂质检测方法，其特征在于，步骤(1)中，采集条件包括放大倍数，放大倍数为100～200倍；采集单个待测喷丝孔的图像和单个标准喷丝孔的图像采用超景深显微镜；待测喷丝孔为圆形孔、Y形孔或矩形孔；所有二值化处理的阈值都为0.4。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像技术的喷丝板残留杂质检测方法，其特征在于，步骤(2)中，所有去噪处理都采用连通域检测方法。

4.根据权利要求3所述的一种基于图像技术的喷丝板残留杂质检测方法，其特征在于，连通域检测方法具体为：按8连通寻找连通域，检测二值化图像a和二值化图像b中所有的连通域，去除最大连通域以外的连通域，仅保留喷丝孔部分。

5.根据权利要求1所述的一种基于图像技术的喷丝板残留杂质检测方法，其特征在于，步骤(3)具体为：分别对二值化图像a和二值化图像b进行骨架化处理，采用Hough变换检测最长直线的斜率，根据斜率计算倾斜角，对二值化图像a进行纠偏。

6.根据权利要求1所述的一种基于图像技术的喷丝板残留杂质检测方法，其特征在于，二值化图像a和二值化图像b为布尔型二值化图像，喷丝孔内部的区域像素点的灰度值为1，喷丝孔外围的区域像素点的灰度值为0，获取二值化图像中的喷丝孔的最小外接矩形的方法为：分别统计二值化图像行方向上像素点的灰度值的和以及列方向上像素点的灰度值的和，像素点的灰度值的和最先、最后不等于0的两行即为最小外接矩形的两条水平边，像素点的灰度值的和最先、最后不等于0的两列即为最小外接矩形的两条竖直边。