[發明專利]對外來物體碎片的識別方法

有效

• 申請號: 201310140659.2
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN103778621B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 周丕軒;丁路;張學夢
• 申請（專利權）人: 帝麥克斯（蘇州）醫療科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陸明耀;姚姣陽

本發明涉及一種對外來物體碎片的識別方法和系統，是基于在一個參考時間點和后來的一個時間點樣品圖像中邊緣的比較，通過補償照相機和樣品間的位移，來提高識別外來物體碎片的成功幾率，補償的方法包括放寬外來物體碎片邊緣和侵蝕圖像數據，還包括放寬外來物體碎片的邊緣特征。

技術領域

本發明是關于圖像中外來事物的識別，尤其是基于識別樣品圖像中的邊緣來識別被檢測樣品中的外來物體碎片。

背景技術

如本發明中所述的，外來物體碎片（FOD）指的是在被檢測樣品上可能導致其損壞的外來碎片或者其他外來物體。圖1展示了一個在貝爾222U直升機的萊康明渦輪軸發動機引擎上的可以認為是外來物體碎片的小物體所造成的損壞（參見http://en.wikipedia.org/wiki/Foreign_object_damage）。這種類似的外來物體碎片對航空業以及相關產業產生了一個嚴重的阻礙。這種外來物碎片包括在制造或者維護后留在機器或者系統（如飛機）中的工具，這些遺留物會與控制電纜糾纏在一起，阻礙物體移動，使電路短路，或者影響飛行的安全性。在一般的制造業領域中，外來物體碎片也可以包括一個特定元件在大規模生產中的缺陷，這些缺陷（例如物體表面或邊緣的損傷，或者是物體表面黏貼的碎片，或者物體表面的洞、劃痕）可以引起制造出的原件具有缺陷，影響使用。

人為地去檢查待檢測物體上（例如包裝、處理、航運、存儲箱），有可能影響使用的刻痕、凹痕、劃痕、孔洞、擦傷、燒傷，是一個昂貴并且涉及大量人力勞動的操作。因為油脂、防腐劑、腐蝕產物、焊渣、以及其他污垢和其他材料，如灰塵、污垢、碎片、金屬屑或外來的物品的殘留只有一定概率出現在一個設備或系統的制造或維護的任何一個步驟中，可靠地識別在不同物體中的外來碎片還是一個有待解決的重要問題。

發明內容

本發明的方案提供檢測出樣品中外來碎片的方法，這個方法包括獲得（使用一個成像系統），用來表示參考樣品的圖像數據。這個方法還包括產生一個參考樣品邊緣的圖像，這個圖像基于(i)水平方向上圖像的亮度函數的梯度值，(ii)垂直方向上圖像的亮度函數的梯度值。這個方法還可以包括將參考樣品圖形轉化為一個單一背景下包含樣品邊緣的二進制圖像。這個方法也包括形成一個包含待檢測樣品邊緣信息的圖像，這個圖像基于(i)水平方向上圖像的亮度函數梯度值(ii)垂直方向上圖像的亮度函數梯度值。這個方法還包括(a)基于參考樣品和待檢測樣品的二進制圖像，(b)確定待檢測樣品上是否有外來物體碎片。在檢測過程中，待檢測樣品相對成像系統的位置可能與參考樣品相對成像系統有一定位移，這個位移必須通過用預先設定的閾值來進行補償。

在一個相關的方案中，這個方法還包括通過將代表參考樣品邊緣的二進制圖像矩陣和一個特定矩陣進行二維卷積來放寬參考樣品圖像中的邊緣這一步驟和過濾識別出的外來物體碎片大小。在一個具體的方案中，將參考樣品圖像轉換成二進制圖像的步驟為將參考樣品圖像中代表邊緣的像素值賦為0，其他像素值賦為1。

本發明的方案提供檢測出樣品中外來碎片的方法，這個方法包括使用一個成像系統來獲得表示參考樣品的圖像數據，并以此來得出參考樣品圖像的亮度函數梯度值圖像。在亮度函數梯度值圖像中，每一個像素的值由二維方向的亮度梯度值獲得。這個方法還包括基于亮度函數梯度值來確定圖像中參考樣品邊緣的位置。另外，這個方法通過(i)給參考樣品亮度函數梯度值圖像中邊緣像素分配一個數值，(ii)給其他像素分配另一個數值來形成一個二進制圖像。這個方法進一步包括通過對參考樣品邊緣的二進制圖像取反得到一個反轉的參考樣品邊緣的二進制圖像的步驟和形成展示待檢測樣品邊緣的待檢測樣品圖像的一個步驟。這個形成的過程是基于利用成像系統取得待檢測樣品的圖像，并計算其亮度函數梯度值圖像。進一步，這個方法還包括結合參考樣品邊緣的翻轉二進制圖像和待檢測樣品的二維亮度函數梯度值圖像來消除參考樣品圖像和待檢測樣品圖像中共有的邊緣數據來形成一個對比圖像。