指示用于训练的缺陷图像的数目的工件检查和缺陷检测系统技术方案

一种工件检查和缺陷检测系统包括：光源；透镜，所述透镜输入由工件的表面引起的图像光；以及相机，所述相机接收沿着成像光路透射的成像光。所述系统利用用所述相机获取的工件的图像作为训练图像来训练缺陷检测部分以检测包括具有缺陷的工件的缺陷图像，并且确定如用所述训练图像所训练的所述缺陷检测部分的性能。基于所述缺陷检测部分的性能，提供关于是否应该提供附加缺陷图像以用于训练的指示。在训练完成之后，利用所述相机来获取工件的新图像，所述新图像被分析以确定包括具有缺陷的工件的缺陷图像，并且对于所述新图像可执行附加操作(例如，用于测量所述缺陷的尺寸的量测操作等)。操作等)。操作等)。

【技术实现步骤摘要】
指示用于训练的缺陷图像的数目的工件检查和缺陷检测系统


[0001]本公开涉及工件检查系统，并且更具体地涉及用于检查工件并且检测缺 陷的精密机器视觉系统。

技术介绍

[0002]可利用诸如机器视觉检查系统(或简称“视觉系统”)的精密非接触式工 件检查系统来获得工件的图像以进行检查。此类系统可用于各种类型的应用 (例如，一般工件检查、用于确定工件的精确尺寸测量结果的量测应用等)。 此类系统通常包括计算机、相机和光学系统。在某些配置中，可包括移动机 构(例如，精密工作台、输送机等)，其移动以允许工件横动和检查。一个 示例性现有技术的机器视觉检查系统是可从位于伊利诺伊州奥罗拉的 Mitutoyo America Corporation(MAC)购得的QUICK系列基于PC 的视觉系统和软件。例如，在2003年1月发布的《QVPAK 3D CNC 视觉测量机器用户指南》中一般地描述了QUICK系列视觉系统和 软件的特征和操作，该指南特此通过引用整体地并入本文。这种类 型的系统使用显微镜型光学系统并且移动工作台以提供工件的检查图像。
[0003]此类机器视觉检查系统通常面对用于检查工件的各种类型的挑战(例 如，由于正被检查的工件的类型或表面的变化、变化的检查条件等而导致)。 能够对于某些类型的检查操作(例如，用于工件缺陷检测和/或改进缺陷检测 的准确度)提供针对此类问题的改进的系统将是所希望的。

技术实现思路

[0004]本
技术实现思路
的提供是为了以简化形式引入下文在具体实施方式中进一 步描述的概念的选择。本
技术实现思路
并非旨在标识要求保护的主题的关键特 征，也并非旨在用于辅助确定所要求保护的主题的范围。
[0005]提供了一种工件检查和缺陷检测系统，该系统包括光源、透镜、相机、 一个或多个处理器和存储器。透镜输入由被光源照射的工件的表面引起的图 像光，并且沿着成像光路透射该图像光。相机接收沿着成像光路透射的成像 光并且提供工件的图像。
[0006]存储器耦合到一个或多个处理器并且存储程序指令，这些程序指令当由 一个或多个处理器执行时使该一个或多个处理器至少：利用用相机获取的工 件的图像作为训练图像来训练缺陷检测部分以检测包括具有缺陷的工件的 缺陷图像，其中训练图像包括缺陷图像和无缺陷图像二者；确定如用训练图 像所训练的缺陷检测部分的准确度性能；至少部分地基于如用训练图像所训 练的缺陷检测部分的准确度性能，提供关于是否应该提供附加缺陷图像以用 作用于训练缺陷检测部分的训练图像的指示；以及在没有附加图像要用作训 练图像来训练缺陷检测部分之后，利用相机来在运行模式期间获取工件的多 个新图像并且利用缺陷检测部分来分析新图像以确定包括具有缺陷的工件 的缺陷图像。
[0007]在各种实施方案中，被提供的指示包括指示应该提供附加缺陷图像并且 用被相
应地提供的附加缺陷图像来训练缺陷检测部分的消息。如用附加缺陷 图像所训练的缺陷检测部分的准确度性能被确定，并且至少部分地基于如用 附加缺陷图像所训练的缺陷检测部分的准确度性能，提供关于是否应该提供 附加缺陷图像以用作用于训练缺陷检测部分的训练图像的指示。在各种实施 方案中，如用附加缺陷图像所训练的缺陷检测部分的性能可对应于准确度性 能曲线的一部分，所述部分与性能曲线的对应于缺陷检测部分的在使用附加 缺陷图像来训练缺陷检测部分之前的性能的一部分比具有较低的斜率。另 外，当没有附加图像要用于训练缺陷检测部分时，准确度性能曲线的对应于 如通过当前数目的缺陷图像所训练的缺陷检测部分的性能的部分的斜率相 对于性能曲线的早期部分可以是近似平坦的。
[0008]在各种实施方案中，对缺陷检测部分的准确度性能的确定可至少部分地 基于对由缺陷检测部分准确地分类为缺陷像素或缺陷图像的缺陷像素或缺 陷图像的数目的确定。在各种实施方案中，对缺陷检测部分的准确度性能的 确定可同样或替代地至少部分地基于对由缺陷检测部分准确地分类为无缺 陷像素或无缺陷图像的无缺陷像素或无缺陷图像的数目的确定。
[0009]在各种实施方案中，可执行使用在运行模式期间获取的工件的新图像中 的一个或多个的一个或多个量测操作(例如，用于测量工件上的缺陷的尺寸 等)。
[0010]在各种实施方案中，训练图像可包括第一多个训练图像和第二多个训练 图像，并且确定缺陷检测部分的准确度性能可包括：利用用相机获取的并且 未被包括在第一多个训练图像中的工件的第一多个测试或验证图像，以测试 如使用第一多个训练图像来训练的缺陷检测部分，其中第一准确度性能度量 从测试中确定；利用用相机获取的并且未被包括在第一多个训练图像或第二 多个训练图像中的第二多个测试或验证图像，以测试如使用第一多个训练图 像和第二多个训练图像来训练的缺陷检测部分，其中第二准确度性能度量从 测试中确定；以及至少部分地基于第一性能度量和第二性能度量，确定用于 训练缺陷检测部分的缺陷图像的推荐数目。在各种实施方案中，提供指示可 包括生成消息，该消息包括用于训练的缺陷图像的推荐数目，并且对该消息 来说，缺陷图像的推荐数目相对于已被用于训练的缺陷图像的当前数目相应 地指示是否应该提供附加缺陷图像。
[0011]在各种实施方案中，可利用扩增数据来训练缺陷检测部分(例如，除了 其他训练图像之外)。至少部分地基于如在有和没有扩增数据的情况下训练 的缺陷检测部分的准确度性能，可做出以下项中的一个或多个的确定：是否 应该提供附加缺陷图像以用作用于训练缺陷检测部分的训练图像；或用于训 练缺陷检测部分的缺陷图像的推荐数目(例如，对此缺陷图像的推荐数目可 相对于已被用于训练的缺陷图像的当前数目相应地指示是否应该提供附加 缺陷图像)。
[0012]在各种实施方案中，可提供一种如由包括至少光源、透镜、相机和缺陷 检测部分的工件检查和缺陷检测系统所执行的方法(例如，一种在配置有可 执行指令的一个或多个计算系统的控制下操作的计算机实现的方法)，该方 法包括：利用用相机获取的工件的图像作为训练图像来训练缺陷检测部分以 检测包括具有缺陷的工件的缺陷图像，其中训练图像包括缺陷图像和无缺陷 图像二者；确定如用训练图像所训练的缺陷检测部分的准确度性能；至少部 分地基于如用训练图像所训练的缺陷检测部分的准确度性能，提供关于是否 应该提供附加缺陷图像以用作用于训练缺陷检测部分的训练图像的指示；以 及在没有
附加图像要用作训练图像来训练缺陷检测部分之后，利用相机来在 运行模式期间获取工件的多个新图像并且利用缺陷检测部分来分析新图像 以确定包括具有缺陷的工件的缺陷图像。
[0013]在各种实施方案中，可提供一种非暂时性计算机可读介质，该非暂时性 计算机可读介质存储程序指令，这些程序指令当由一个或多个处理器执行时 使该一个或多个处理器至少：利用用工件检查和缺陷检测系统的相机获取的 工件的图像作为训练图像来训练缺陷检测部分以检测包括具有缺陷的工件 的缺陷图像，其中训练图像包括缺陷图像和无缺陷图像二者；确定如用训练 图像所训练的缺陷检测部分的准确度性能；至少部分地基于如用训练图像所 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工件检查和缺陷检测系统，包括：光源；透镜，所述透镜输入由被所述光源照射的工件的表面引起的图像光，并且沿着成像光路透射所述图像光；相机，所述相机接收沿着所述成像光路透射的成像光并且提供所述工件的图像；一个或多个处理器；以及存储器，所述存储器耦合到所述一个或多个处理器并且存储程序指令，所述程序指令当由所述一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器至少：利用用所述相机获取的工件的图像作为训练图像来训练缺陷检测部分以检测包括具有缺陷的工件的缺陷图像，其中所述训练图像包括缺陷图像和无缺陷图像二者；确定如用所述训练图像所训练的所述缺陷检测部分的准确度性能；至少部分地基于如用所述训练图像所训练的所述缺陷检测部分的准确度性能，提供关于是否应该提供附加缺陷图像以用作用于训练所述缺陷检测部分的训练图像的指示；以及在没有附加图像要用作训练图像来训练所述缺陷检测部分之后，利用所述相机来在运行模式期间获取工件的多个新图像，并且利用所述缺陷检测部分来分析所述新图像以确定包括具有缺陷的工件的缺陷图像。2.根据权利要求1所述的系统，其中被提供的所述指示包括指示应该提供附加缺陷图像并且用被相应地提供的附加缺陷图像来训练所述缺陷检测部分的消息，并且所述程序指令当由所述一个或多个执行时还使所述一个或多个处理器：确定如用所述附加缺陷图像所训练的所述缺陷检测部分的准确度性能；以及至少部分地基于如用所述附加缺陷图像所训练的所述缺陷检测部分的准确度性能，提供关于是否应该提供附加缺陷图像以用作用于训练所述缺陷检测部分的训练图像的指示。3.根据权利要求2所述的系统，其中如用所述附加缺陷图像所训练的所述缺陷检测部分的性能对应于准确度性能曲线的一部分，所述部分与所述性能曲线的对应于所述缺陷检测部分的在使用所述附加缺陷图像来训练所述缺陷检测部分之前的性能的一部分比具有较低的斜率。4.根据权利要求3所述的系统，其中当没有附加图像要用于训练所述缺陷检测部分时，所述准确度性能曲线的对应于如通过当前数目的缺陷图像所训练的所述缺陷检测部分的性能的部分的斜率相对于所述性能曲线的早期部分是近似平坦的。5.根据权利要求1所述的系统，其中对所述缺陷检测部分的准确度性能的确定至少部分地基于对由所述缺陷检测部分准确地分类为缺陷像素或缺陷图像的缺陷像素或缺陷图像的数目的确定。6.根据权利要求1所述的系统，其中对所述缺陷检测部分的准确度性能的确定至少部分地基于对由所述缺陷检测部分准确地分类为无缺陷像素或无缺陷图像的无缺陷像素或无缺陷图像的数目的确定。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述程序指令当由所述一个或多个处理器执行时还使所述一个或多个处理器：使用在所述运行模式期间获取的工件的新图像中的一个或多个来执行一个或多个量测操作。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述训练图像包括第一多个训练图像和第二多个训练图像，并且确定所述缺陷检测部分的准确度性能包括：利用用所述相机获取的并且未被包括在所述第一多个训练图像中的工件的第一多个测试或验证图像来测试如使用所述第一多个训练图像来训练的所述缺陷检测部分，其中第一准确度性能度量从所述测试中确定；利用用所述相机获取的并且未被包括在所述第一多个训练图像或所述第二多个训练图像中的第二多个测试或验证图像来测试如使用所述第一多个训练图像和所述第二多个训练图像来训练的所述缺陷检测部分，其中第二准确度性能度量从所述测试中确定；以及至少部分地基于所述第一性能度量和所述第二性能度量，确定用于训练所述缺陷检测部分的缺陷图像的推荐数目。9.根据权利要求8所述的系统，其中提供所述指示包括生成消息，所述消息包括用于训练的缺陷图像的推荐数目，并且对所述消息来说，所述缺陷图像的推荐数目相对于已被用于所述训练的缺陷图像的当前数目相应地指示是否应该提供附加缺陷图像。10.一种由包括至少光源、透镜、相机和缺陷检测部分的工件检查和缺陷检测系统执行的方法，所述方法包括：利用用所述相机获取的工件的图像作为训练图像来训练缺陷检测部分以检测包括具有缺陷的工件的缺陷图像，其中所述训练图像包括缺陷图像和无缺陷图像二者；确定如用所述训练图像所训练的所述缺陷检测部分的准确度性能；至少部分地基于如用所述训练图像所训练的所述缺陷检测部分的准确度性能，提供关于是否应该提供附加缺陷图像以用作用于训练所述缺陷检测部分的训练图像的指示；以及在没有附加图像要用作训练图像来训练所述缺陷检测部分之后，利用所述相机来在运行模式期间获取工件的多个新图像，并且利用所述缺陷检测部分来分析所述新图像以确定包括具有缺陷的工件的缺陷图像。11.根据权利要求10所述的方法，其中被提供的所述指示包括指示应该提供附加缺陷图像并且用被相应地提供的附加缺陷图像来训练所述缺陷检测部分的消息，并且所述方法还包括：确定如用所述附加缺陷图像所训练的所述缺陷检测部分的准确度性能；以及至少部分地基于如用所述附加缺陷图像所训练的所述缺陷检测部分的准确度性能，提供关于是否应该提供附加缺陷图像以用作用于训练所述缺陷检测部分的训练图像的指示。12.根据权利要求11所述的方法，其中如用所述附加缺陷图像所训练的所述缺陷检测部分的性能对应于性能曲线的一部分，所述部分与所述性能曲线的对应于所述缺陷检测部分的在使用所述附加缺陷图像来训练所述缺陷检测部分之前的性能的一部分比具有较低的斜率。13.根据权利要求12所述的方法，其中当没有附加图像要用于训练所述缺陷检测部分时，所述性能曲线的对应于如通过当前数目的缺陷图像所训练的所述缺陷检测部分的性能的部分的斜率小于所述性能...

【专利技术属性】
技术研发人员：WT沃森，SR坎贝尔，RK布瑞尔，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：