一种目标物体的边缘缺陷检测方法及装置、存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种目标物体的边缘缺陷检测方法及装置、存储介质，其中边缘缺陷检测方法包括：获取目标物体的待检测图像以及设置的感兴趣区域；对感兴趣区域进行边缘检测，得到目标物体在自由曲线上的边缘点集合；将目标物体在感兴趣区域内的自由曲线进行分段，得到至少一个曲线段，以及获得每个曲线段在边缘点集合中对应的多个边缘点；对每个曲线段配置对应的基准线，计算边缘点集合中对应的多个边缘点分别到达基准线的距离；将距离与预设的距离阈值进行比较，根据比较结果确定边缘点集合中候选的多个缺陷点；根据候选的多个缺陷点确定目标物体的边缘缺陷。技术方案能够以图像处理的方式检测到物体边缘上的毛刺，提高边缘检测的准确度和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种目标物体的边缘缺陷检测方法及装置、存储介质
本申请涉及图像处理
，具体涉及一种目标物体的边缘缺陷检测方法及装置、存储介质。
技术介绍
工业产品中往往包含各种形状的边缘，例如圆形、长方形以及直线和圆弧的组合形状等。边缘是工业产品的一项重要特征，直接影响工业产品的质量，而边缘缺陷检测一直是困扰本领域技术人员的难题。工业产品边缘缺陷检测主要是检测产品边缘的一致性，即检测产品边缘是否存在凸痕、凹痕等缺陷。例如，对于手机外屏和集成电路硅片的边缘，手机外屏和集成电路硅片一般具有规则的边缘（手机外屏具有长方形边缘，集成电路硅片具有圆弧和直线的组合边缘）；手机外屏的边缘如果存在缺陷，则会影响到手机外屏的装配，甚至导致手机无法正常使用；集成电路硅片的边缘如果存在缺陷，则会影响集成电路的制造，甚至导致基于集成电路硅片的芯片质量下降。因此，对工业产品的边缘缺陷检测是工业生产的重要环节。目前，边缘缺陷检测主要为人工检测，工作人员一般以肉眼观察的方式检查待测物体的图像，查看是否存在凹痕或凸痕缺陷，然而上述检测方式依赖于人眼的视觉检查，精度很难保证，而且长时间的检查容易导致视觉疲劳，从而降低检测效率甚至导致错检、漏检。当然，还有些方式是使用拍摄设备获取工业产品边缘的高分辨率图像，由于该高分辨率图像能够显示产品边缘的细节，技术人员沿高分辨图像中的产品边缘进行观测，能够轻易发现产品的凹痕、凸痕等缺陷，这种方式虽然也能完成工业产品的缺陷检测，但存在效率低下、应用成本高的不足。
技术实现思路
本申请主要解决的技术问题是：如何克服现有工业产品边缘缺陷检测中存在的检测精度低、检测效率低的问题。为解决上述技术问题，本申请提出一种目标物体的边缘缺陷检测方法及装置、存储介质。根据第一方面，一种实施例中提供一种目标物体的边缘缺陷检测方法，所述目标物体具有自由曲线构成的边缘，所述边缘缺陷检测方法包括：获取所述目标物体的待检测图像以及所述待检测图像上设置的感兴趣区域；对所述感兴趣区域进行边缘检测，得到所述目标物体在自由曲线上的边缘点集合；将所述目标物体在所述感兴趣区域内的自由曲线进行分段，得到至少一个曲线段，以及获得每个所述曲线段在所述边缘点集合中对应的多个边缘点；对每个所述曲线段配置对应的基准线，计算所述边缘点集合中对应的多个边缘点分别到达所述基准线的距离；将到达所述基准线的距离与预设的距离阈值进行比较，根据比较结果确定所述边缘点集合中候选的多个缺陷点；根据候选的多个缺陷点确定所述目标物体的边缘缺陷。所述对所述感兴趣区域进行边缘检测，得到所述目标物体在自由曲线上的边缘点集合，包括：根据预设的宽度w和步长s在所述感兴趣区域中生成多个待检测的子区域并形成区域序列；对于所述区域序列中的每个子区域，利用所述子区域内各像素点的灰度值构建灰度投影曲线f，对所述灰度投影曲线进行梯度计算以得到梯度投影曲线fʹ，根据所述梯度投影曲线fʹ对所述目标物体进行边缘点的筛选，得到若干个边缘点；获取各个所述子区域内分别筛选得到的边缘点，构成所述目标物体的边缘点集合。所述对每个所述曲线段配置对应的基准线，计算所述边缘点集合中对应的多个边缘点分别到达所述基准线的距离，包括：对于每个所述曲线段，建立关于抛物线的损失函数并表示为；其中，ε为所述曲线段在所述边缘点集合中对应的n个边缘点分别到抛物线的距离的累积误差，ωi为第i个权重系数，α、β、γ均为抛物线的系数；将所述曲线段对应的基准线设定为抛物线，在所述损失函数收敛时计算得到系数α、β、γ，并对所述曲线段对应的基准线进行配置；对于所述曲线段在所述边缘点集合中对应的每个边缘点pi，将边缘点pi的横坐标xi代入所述曲线段对应的基准线，计算得到纵坐标yiʹ，并将(xiʹ,yiʹ)作为边缘点pi对应的基准点，其中xiʹ=xi；则边缘点pi到达所述基准线的距离即为边缘点pi到达所述基准线上对应基准点(xiʹ,yiʹ)的距离，且表示为。所述将到达所述基准线的距离与预设的距离阈值进行比较，根据比较结果确定所述边缘点集合中候选的多个缺陷点，包括：获取所述曲线段在所述边缘点集合中对应的多个边缘点分别到达所述基准线上对应基准点的距离；对于边缘点pi，若到达对应基准点的距离δi大于预设的距离阈值，则确定边缘点pi为候选的缺陷点；遍历所述边缘点集合中对应的各个边缘点，确定候选的多个缺陷点。所述根据候选的多个缺陷点确定所述目标物体的边缘缺陷，包括：从候选的多个缺陷点中搜寻坐标连续的若干个缺陷点；判断所述若干个缺陷点满足预设的检测条件时，将所述若干个缺陷点确定为所述目标物体的一个边缘缺陷；所述检测条件包括以下的一个或多个条件：所述若干个缺陷点的数目大于预设的第一阈值，所述若干个缺陷点中各缺陷点到达所述基准线的最大距离大于预设的第二阈值，所述若干个缺陷点构成的缺陷面积大于预设的第三阈值；所述若干个缺陷点构成的缺陷长度大于预设的第四阈值。根据第二方面，一种实施例中提供一种边缘检测装置，包括：相机，用于通过取像得到目标物体的待检测图像；处理器，与所述相机连接，用于通过上述第一方面中所述的边缘缺陷检测方法对所述待检测图像进行检测，得到所述目标物体的边缘缺陷；显示器，与所述处理器连接，用于对所述目标物体的待检测图像和/或边缘缺陷进行显示。所述处理器包括：获取模块，用于获取目标物体的待检测图像以及所述待检测图像上设置的感兴趣区域；第一检测模块，用于对所述感兴趣区域进行边缘检测，得到所述目标物体在自由曲线上的边缘点集合；分割模块，用于将所述目标物体在所述感兴趣区域内的自由曲线进行分段，得到至少一个曲线段，以及获得每个所述曲线段在所述边缘点集合中对应的多个边缘点；计算模块，用于对每个所述曲线段配置对应的基准线，计算所述边缘点集合中对应的多个边缘点分别到达所述基准线的距离；比较模块，用于将到达所述基准线的距离与预设的距离阈值进行比较，根据比较结果确定所述边缘点集合中候选的多个缺陷点；第二检测模块，用于根据候选的多个缺陷点确定所述目标物体的边缘缺陷。根据第三方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现上述第一方面中所述的边缘缺陷检测方法。本申请的有益效果是：依据上述实施例的一种目标物体的边缘缺陷检测方法及装置、存储介质，其中边缘缺陷检测方法包括获取目标物体的待检测图像以及待检测图像上设置的感兴趣区域；对感兴趣区域进行边缘检测，得到目标物体在自由曲线上的边缘点集合；将目标物体在感兴趣区域内的自由曲线进行分段，得到至少一个曲线段，以及获得每个曲线段在边缘点集合中对应的多个边缘点；对每个曲线段配置对应的基准线，计算边缘点集合中对应的多个边缘点分别到达基准线的距离；将到达基准线的距离与预设的距离阈值进行比较，根据比较结果确定边缘点集合中候选的多个缺陷点；根据候选的多个缺陷点确定目标物体的边缘缺陷。一方面，技术方案对目标物体的待检测图像进行处理，通过对边缘点集合进行筛选得到候选的缺陷点，并进一步确定目标物体边缘上毛刺形成的边缘缺陷，如此能够以图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种目标物体的边缘缺陷检测方法，所述目标物体具有自由曲线构成的边缘，其特征在于，所述边缘缺陷检测方法包括：/n获取所述目标物体的待检测图像以及所述待检测图像上设置的感兴趣区域；/n对所述感兴趣区域进行边缘检测，得到所述目标物体在自由曲线上的边缘点集合；/n将所述目标物体在所述感兴趣区域内的自由曲线进行分段，得到至少一个曲线段，以及获得每个所述曲线段在所述边缘点集合中对应的多个边缘点；/n对每个所述曲线段配置对应的基准线，计算所述边缘点集合中对应的多个边缘点分别到达所述基准线的距离；/n将到达所述基准线的距离与预设的距离阈值进行比较，根据比较结果确定所述边缘点集合中候选的多个缺陷点；/n根据候选的多个缺陷点确定所述目标物体的边缘缺陷。/n

【技术特征摘要】
1.一种目标物体的边缘缺陷检测方法，所述目标物体具有自由曲线构成的边缘，其特征在于，所述边缘缺陷检测方法包括：
获取所述目标物体的待检测图像以及所述待检测图像上设置的感兴趣区域；
对所述感兴趣区域进行边缘检测，得到所述目标物体在自由曲线上的边缘点集合；
将所述目标物体在所述感兴趣区域内的自由曲线进行分段，得到至少一个曲线段，以及获得每个所述曲线段在所述边缘点集合中对应的多个边缘点；
对每个所述曲线段配置对应的基准线，计算所述边缘点集合中对应的多个边缘点分别到达所述基准线的距离；
将到达所述基准线的距离与预设的距离阈值进行比较，根据比较结果确定所述边缘点集合中候选的多个缺陷点；
根据候选的多个缺陷点确定所述目标物体的边缘缺陷。


2.如权利要求1所述的边缘缺陷检测方法，其特征在于，所述对所述感兴趣区域进行边缘检测，得到所述目标物体在自由曲线上的边缘点集合，包括：
根据预设的宽度w和步长s在所述感兴趣区域中生成多个待检测的子区域并形成区域序列；
对于所述区域序列中的每个子区域，利用所述子区域内各像素点的灰度值构建灰度投影曲线f，对所述灰度投影曲线进行梯度计算以得到梯度投影曲线fʹ，根据所述梯度投影曲线fʹ对所述目标物体进行边缘点的筛选，得到若干个边缘点；
获取各个所述子区域内分别筛选得到的边缘点，构成所述目标物体的边缘点集合。


3.如权利要求2所述的边缘缺陷检测方法，其特征在于，在得到所述目标物体的边缘点集合之后还包括亚像素插值步骤，所述亚像素插值步骤包括：
对于所述边缘点集合中的每个边缘点，获取该边缘点和前后边缘点的梯度值且分别表示为，下标i为边缘点的序号；
利用获取的梯度值进行抛物曲线的拟合，得到抛物曲线的系数aʹ、bʹ、cʹ，则抛物曲线表示为y=aʹx2+bʹx+cʹ；
获得所述抛物曲线在局部坐标系中的最大值ymax对应的xmax，利用亚像素的坐标插值结果xmax更新所述边缘点集合中第i个边缘点的坐标；
构成新边缘点集合，所述新边缘点集合中的各个边缘点用于参与基准线配置和计算到达基准线的距离。


4.如权利要求1所述的边缘缺陷检测方法，其特征在于，所述对每个所述曲线段配置对应的基准线，计算所述边缘点集合中对应的多个边缘点分别到达所述基准线的距离，包括：
对于每个所述曲线段，建立关于抛物线的损失函数并表示为

；
其中，ε为所述曲线段在所述边缘点集合中对应的n个边缘点分别到抛物线的距离的累积误差，ωi为第i个权重系数，α、β、γ均为抛物线的系数；
将所述曲线段对应的基准线设定为抛物线，在所述损失函数收敛时计算得到系数α、β、γ，并对所述曲线段对应的基准线进行配置；
对于所述曲线段在所述边缘点集合中对应的每个边缘点pi，将边缘点pi的横坐标xi代入所述曲线段对应的基准线，计算得到纵坐标viʹ，并将(uiʹ,viʹ)作为边缘点pi对应的基准点，其中uiʹ=xi；则边缘点pi到达所述基准线的距离即为边缘点pi到达对应的基准点(uiʹ,viʹ)的距离，且表示为。


5.如权利要求4所述的边缘缺陷检测方法，其特征在于，所述在所述损失函数收敛时计算得到系数α、β、γ，并对所述抛物线段对应的基准线进行配置，包括：
对所述损失函数进行数组变换，得到参数表达式

；
其中，(xi,yi)为边缘点的坐标；
将所述曲线段在所述边缘点集合中对应的多个边缘点分别输入所述参数表达式，迭代得到数组[αβγ]T，利用得到的数组对抛物线方程进行配置以得到所述曲线段对应的基准线。


6.如权利要求4所述的边缘缺陷检测方法，其特征在于，还包括：
计算所述曲线段在所述边缘点集合中对应的多个边缘点分别到达对应的基准点的距离，得到距离序列{δi}(i=1...n)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，
申请(专利权)人：深圳市华汉伟业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44