[發明專利]基于局部分形維的平面陣列電容成像缺陷檢測定位方法

在審

• 申請號: 201710191853.1
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN107422002A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 溫銀堂;張振達;梁希;孫娜;孫東濤;張玉燕;潘釗
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01N27/24
• 分類號: G01N27/24
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙)11368
• 代理人: 魏秀枝

1.基于局部分形維的平面陣列電容成像缺陷檢測定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1將被測樣件平行正對置于平面電極陣列傳感器上，測量此時的電容值，作為測量物場電容值；

S2圖像重建：利用LBP算法重建出介電常數分布圖像；

S3圖像處理：提取偽色圖像中缺陷顏色所對應的顏色矩陣；

S4利用MATLAB將重建圖形分塊，并計算每塊的分形維維數，根據重建圖像的分塊分形維維數直方圖確定閾值；

S5標記出分形維維數大于閾值的方孔，得到最終標記結果。

2.根據權利要求1所述的基于局部分形維的平面陣列電容成像缺陷檢測定位方法，其特征在于，所述步驟S1具體步驟為，首先對傳感器單元的1號電極施加交流激勵，其它極板虛地，經多路選通快關輪流與激勵電極構成電極對，依次測量得到1-2、1-3、……1-12電極對之間的電容值，之后，將激勵電壓加到2號電極上，依次測量得到2-3、2-4、……2-12電極對之間的電容值，依次循環直至測量全部電極對之間的電容值。

3.根據權利要求1所述的基于局部分形維的平面陣列電容成像缺陷檢測定位方法，其特征在于，所述步驟S2圖像重建時，將平面陣列傳感器采集到的電容值，經過歸一化后，利用LBP圖像重建算法進行成像。

4.根據權利要求3所述的基于局部分形維的平面陣列電容成像缺陷檢測定位方法，其特征在于，所述步驟S2中圖像重建時，需將采集到的電容值數據與仿真得到的靈敏度矩陣進行歸一化處理，將處理后的電容值與靈敏度矩陣帶入到線性化物理模型中進行計算，公式如下：

G＝S^T·C

其中，G為介電常數分布，C為電容值，S為靈敏度矩陣，T為矩陣轉秩。

5.根據權利要求1所述的基于局部分形維的平面陣列電容成像缺陷檢測定位方法，其特征在于，所述步驟S3中，進行局部分形維維數計算時采用Blanket法計算。

6.根據權利要求5所述的基于局部分形維的平面陣列電容成像缺陷檢測定位方法，其特征在于，采用Blanket法計算分形維的具體步驟如下：

假設有一個被測樣件覆蓋圖像的灰度曲面g(i,j)，令被測樣件的上下表面分別是μ_δ(i,j)，b_δ(i,j)；

其中g(i,j)＝μ₀(i,j)＝b₀(i,j)，令δ為被測樣件個數，則灰度曲面的分形面面積為：

分形面積與維數的關系為：

A(δ)≈βδ^2-D

通過上述計算出維數D，其中β是常數，對等式兩邊同時取對數得到如下公式：

log(A(δ))≈(2-D)logδ+logβ

從上述公式中看出，log(A(δ))與logδ成近似的線性關系，δ取不同值時，會得到一組(logδ_i,logA(δ_i))，通過最小二乘法進行直線擬合上述求出維數D，維數的計算公式：

7.根據權利要求6所述的基于局部分形維的平面陣列電容成像缺陷檢測定位方法，其特征在于，所述步驟S5具體步驟為，將計算出的局部分形維D與根據重建圖像的分塊分形維維數直方圖確定的閾值閾值比較，大于閾值的部分認為存在缺陷并標記出，從而實現缺陷定位。