[發(fā)明專利]基于圖片處理的金屬靶材表面缺陷的檢測(cè)算法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811204791.4
• 申請(qǐng)日: 2018-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN111060524A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州微微視視覺科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/95
• 分類號(hào): G01N21/95
• 代理公司: 蘇州國(guó)卓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32331
• 代理人: 薛芳芳

本發(fā)明公開了一種基于圖片處理的金屬靶材表面缺陷的檢測(cè)算法，包括如下步驟：S1：統(tǒng)計(jì)某半徑范圍內(nèi)的像素灰度平均值，得到從里到外刀紋的平均亮度值變化曲線；S2：計(jì)算曲線上所有峰值與周圍數(shù)據(jù)的相對(duì)變化量以及峰寬度；S3：對(duì)變化量和峰值寬度進(jìn)行閾值分析，從而確定是否存在不均勻刀紋；S4：在工件不同位置采集圖像，并用該算法檢測(cè)刀紋，最終得出刀紋的位置。還包括如下步驟：對(duì)圖片劃分區(qū)域，并在區(qū)域內(nèi)提取邊緣；邊緣點(diǎn)連接為輪廓，并提取輪廓長(zhǎng)度和圓度信息；對(duì)輪廓信息進(jìn)行閾值分析，判斷是否存在劃痕。本發(fā)明的有益效果為：其能準(zhǔn)確的計(jì)算出靶材表面是否存在刀紋和劃痕。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及靶材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于圖片處理的金屬靶材表面缺陷的檢測(cè)算法。

背景技術(shù)

如今，汽車,手機(jī)，平板電腦，顯示器等很多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都離不開電子芯片。而金屬濺射靶材是電子芯片制造的關(guān)鍵材料。在芯片的生產(chǎn)過程中，通過一定的處理，將金屬靶材上的金屬原子一層一層濺射到芯片上，再利用特殊的工藝，把它們切割成納米級(jí)的金屬導(dǎo)線，用于傳輸芯片信息。然而，如果濺射靶材表面不夠均勻有瑕疵，會(huì)在濺射過程中造成尖端放電，形成雜質(zhì)粒子，影響芯片質(zhì)量，最終導(dǎo)致芯片報(bào)廢和替換新的靶材，從而引起高額成本浪費(fèi)。因而保證金屬濺射靶材表面平整均勻至關(guān)重要。目前檢測(cè)靶材表面是否均勻的方法是：工人通過眼睛，輔助手電照明，從各個(gè)角度照射并觀察整個(gè)表面的不同位置，查看是否有較深的加工刀紋或劃傷。由于金屬高反光，并且不平整處與其他部分相比差別細(xì)微（微米量級(jí)），給觀測(cè)造成很大難度。因而檢測(cè)工人需要經(jīng)過特殊培訓(xùn)，并積累經(jīng)驗(yàn)，造成一定的人力和時(shí)間浪費(fèi)。同時(shí)，觀察結(jié)果隨著工人的不同存在一定差異，很難統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)以上缺點(diǎn)，為了量化檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字化檢測(cè)結(jié)果，提高效率，我們提出采用視覺方法進(jìn)行金屬靶材表面不均勻刀紋和劃傷的檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于圖片處理的金屬靶材表面缺陷的檢測(cè)算法，其能準(zhǔn)確的計(jì)算出靶材表面是否存在刀紋和劃痕。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是

一種基于圖片處理的金屬靶材表面缺陷的檢測(cè)算法，包括如下步驟：

S1：統(tǒng)計(jì)某半徑范圍內(nèi)的像素灰度平均值，得到從里到外刀紋的平均亮度值變化曲線；

S2：計(jì)算曲線上所有峰值與周圍數(shù)據(jù)的相對(duì)變化量以及峰寬度；

S3：對(duì)變化量和峰值寬度進(jìn)行閾值分析，從而確定是否存在不均勻刀紋；

S4：在工件不同位置采集圖像，并用該算法檢測(cè)刀紋，最終得出刀紋的位置。

優(yōu)選地，包括如下步驟：

對(duì)圖片劃分區(qū)域，并在區(qū)域內(nèi)提取邊緣；

邊緣點(diǎn)連接為輪廓，并提取輪廓長(zhǎng)度和圓度信息；

對(duì)輪廓信息進(jìn)行閾值分析，判斷是否存在劃痕。

本發(fā)明的工作原理為：

首先，將同軸光源打開，相機(jī)采圖檢測(cè)刀紋：光線通過靶材濺射面反射進(jìn)入相機(jī)，當(dāng)濺射面合格無(wú)刀紋時(shí)，相機(jī)獲得灰度均勻變化的圖像；當(dāng)濺射面存在刀紋時(shí)，由于刀紋與濺射面表面存在高度差，光線在刀紋出現(xiàn)漫反射，使得刀紋在圖像中表現(xiàn)為亮條；

關(guān)閉同軸光源，打開條形光源，相機(jī)采圖檢測(cè)劃痕：

相機(jī)的視野范圍處于條形光源散射出的光照強(qiáng)度較小的部分，由于靶材濺射面很光滑，光線在其表面呈鏡面反射，所以當(dāng)濺射面合格無(wú)劃痕時(shí)，相機(jī)會(huì)獲得較暗的圖像；當(dāng)濺射面存在劃痕時(shí)，由于劃痕處與濺射面表面存在高度差，光線在劃痕處出現(xiàn)了漫反射，使得劃痕在圖像中表現(xiàn)為亮痕。

其次，具體計(jì)算時(shí)采用如下步驟：

S1：統(tǒng)計(jì)某半徑范圍內(nèi)的像素灰度平均值，得到從里到外刀紋的平均亮度值變化曲線；