[發明專利]一種矩形石英晶片缺陷自動檢測分類識別方法

無效

• 申請號: 201110054813.5
• 申請日: 2011-03-09
• 公開（公告）號: CN102136061A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 邱杰;邱麗原;滕今朝;原渭蘭
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空工程學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T5/00;G01N21/88
• 代理公司: 北京富天民宏濟知識產權代理事務所 11272
• 代理人: 劉壽椿

技術領域

本發明所述的技術方案屬于數字圖像處理技術領域和機器視覺領域，具體的講，是屬于一種自動檢測分類識別矩形石英晶片中的缺陷的圖像處理方法領域，依據國際專利分類法，屬于G06T一般的圖像數據處理或產生，H01B3/08石英。

背景技術

石英晶體諧振器有廣泛的用途，是任何涉及頻率和計時的電子信息產品中必不可少的組成部件，石英晶體諧振器的核心是石英晶片。

石英晶片在生產過程中，要經過切割、研磨等多道生產工序，因而可能產生崩邊、邊緣不齊、斷條、炸口、劃痕、炸心、陰影等缺陷。具有缺陷的石英晶片的性能會下降甚至完全失效，因此，必須對石英晶片進行缺陷檢測，將具有缺陷的石英晶片剔除；另外，不同的缺陷可能反映不同生產工序中存在的問題，為了定位存在問題的工序，還需要對缺陷的類型進行分類識別。

在目前的生產過程中，都是依靠人工，通過目視方法檢測石英晶片的缺陷。這樣的方法存在著以下問題：

1.檢測結果缺乏準確性和一致性；

2.工作效率低；

3.造成嚴重的視力傷害；

4.難以對缺陷的類型進行分類識別。

就整體而言，此前，尚未發現用于自動檢測和分類識別石英晶片缺陷或其它物品因機械加工造成缺陷的相關文獻。本發明包括了直線檢測、圖像分割等多個技術步驟。

現有的直線檢測技術，如我國專利申請號為：200910005674.X，名稱為：《醫學超聲圖像直線檢測方法》，它是一種直線檢測方法：先在圖像中選取感興趣區域，再在該區域中以整數N為間隔選取像素列，然后找出每個像素列中的邊緣點，最后采用隨機抽樣一致性算法對找出的邊緣點進行計算，并根據計算結果選取一條直線作為檢測到的直線。

其不足是：(1)需要人工確定圖像中的感興趣區域，不能實現全自動檢測，同時影響了檢測速度。(2)整數N的選取依靠個人經驗。(3)當直線的斜率較大時，會發生檢測錯誤或者不能檢出。(4)人為去掉了很多有用信息，致使檢測結果的可靠性降低。(5)不能檢測多條直線。

現有的圖像分割技術，如我國專利號為：200710052271.1，名稱為：《一種基于屬性直方圖的圖像分割方法》，它是一種圖像分割方法：先輸入圖像，再對圖像進行灰度壓縮，再對灰度壓縮圖像進行灰度空間分布密度概率矩陣計算，再基于灰度空間分布密度概率矩陣，進行灰度壓縮圖像的一維灰度空間分布屬性直方圖，然后利用最大熵圖像分割方法確定圖像的分割閾值，最后用該分割閾值對灰度壓縮圖像進行分割。

其不足是：(1)認為目標和背景的灰度一定有區別，因而要尋找必定存在的分割閾值，以將目標與背景分割開來。但目標(特別是透明的目標)和背景有可能相互融入，此種情況下，分割閾值是不存在的。(2)沒有利用目標的先驗信息。(3)計算步驟多，計算量大，因而速度較慢。當僅進行圖像分割時，尚可以滿足實時的要求，如果還有其它多個處理步驟，則不能實時。

發明內容

本發明的目的是為了克服目視檢測石英晶片缺陷存在的問題，提供了一種依靠計算機對矩形石英晶片缺陷進行自動檢測和分類識別的圖像處理方法，以保證石英晶片缺陷檢測結果的準確性和一致性，提高工作效率，避免視力傷害，還可以對石英晶片缺陷類型進行準確分類識別。

本發明的目的是這樣實現的：對已經獲取的矩形石英晶片原始圖像，矩形石英晶片缺陷自動檢測分類識別的圖像處理方法包括下列步驟：1、用計算機在原始圖像中提取矩形石英晶片的長邊并計算其斜率；2、進行圖像旋轉，使矩形石英晶片的長邊在圖像中呈水平走向；3、進行圖像分割，從背景中分離出矩形石英晶片目標；4、基于矩形石英晶片目標及其相關參數，建立矩形石英晶片模板；5、外圍斷條缺陷的檢測和識別；6、外圍邊緣不齊缺陷的檢測和識別；7、外圍崩邊缺陷的檢測和識別；8、邊緣處崩邊缺陷的檢測和識別；9、邊緣處邊緣不齊缺陷的檢測和識別；10、邊緣處炸口缺陷的檢測和識別；11、邊緣處劃痕缺陷的檢測和識別；12、內部炸心缺陷的檢測和識別；13、內部劃痕缺陷的檢測和識別；14、內部陰影缺陷的檢測和識別。

本發明的優點和積極效果：

(1)可以保證矩形石英晶片缺陷檢測的準確性和一致性。試驗表明(試驗采用了100個矩形石英晶片作為樣品，其中50個無缺陷，其余50個有缺陷，而且各種缺陷類型都包含其中)，按照本發明，對石英晶片缺陷的正確檢出率為100％。