一种基于螺旋相衬滤波算法的光度立体瑕疵检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于螺旋相衬滤波算法的光度立体瑕疵检测方法，包含数据采集部分和数据处理部分；数据采集部分包含：将光源发出的光倾斜入射到朗伯反射物体表面形成漫反射；物体瑕疵需求分辨率，计算所需物镜的合适倍率及相机尺寸；物镜和相机组拍摄并保存反射光强度图像；将光源分别放置在物体的多个方位上倾斜照射物体，采集得到多个方位上相应的多幅反射光强度图。本发明专利技术：1、在光度立体算法中加入螺旋相称滤波，瑕疵位置边缘得到增强，去除了物体表面背景，避免了背景干扰，增强了图像对比度。2、相比现有的阈值分割背景与瑕疵方法，本发明专利技术具有更明显的去除背景效果。3、引入了伽马压缩对图像进行处理，图像更平滑，补偿人类视觉特性。视觉特性。视觉特性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于螺旋相衬滤波算法的光度立体瑕疵检测方法


[0001]本专利技术涉及相位成像领域的螺旋相衬滤波算法、机器视觉中的光度立体算法领域，尤其涉及一种基于螺旋相衬滤波算法的光度立体瑕疵检测方法。

技术介绍

[0002]上个世纪，为了能够对物体进行无标记成像，泽尼克发展了相衬显微成像技术，Gabor提出全息术，研究人员将相衬显微，全息术结合发展出了螺旋相衬滤波成像方法，这种无标记技术产生的图像中包含了物体厚度和表面结构的折射率信息，增强并突出了物体表面结构边缘，去除并均衡了表面背景，使表面结构边缘与背景具有较高的对比度，同时也避免了强背景所带来的背景干扰。
[0003]近年来，从图像中捕捉物体的“外观”已经变得越来越重要。所谓“外观”，一般指的是一个模型，它能够预测物体在所有可能的视野和照明条件下的图像。要充分采样一个物体的外观，因为它在形状和反射率上确实是任意变化的，需要从各种视图和光源组合的图像，这在大多数情况下是不切实际的。幸运的是，现实世界中的对象通常表现出规律性，可以利用这些规律性大幅减少所需图像的数量。因此，选择有效的(或接近有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于螺旋相衬滤波算法的光度立体瑕疵检测方法，其特征在于，包含数据采集部分和数据处理部分；所述数据采集部分包含下述步骤：步骤a，将光源发出的光倾斜入射到朗伯反射物体表面；步骤b，入射的光在物体表面形成漫反射；步骤c，统计物体瑕疵需求分辨率，根据需求的分辨率，计算所需镜头倍率及相机像素数；步骤d，将镜头与相机组合放置在物体的正上方形成正交投影收集携带物体表面结构信息的反射光；步骤e，将相机与计算机相连接，通过计算机上的相机软件拍摄并保存反射光的强度图；步骤f，将光源分别放置在物体的多个方位上倾斜照射物体，重复多次步骤a至步骤e，采集得到多个方位上相应的多幅反射光强度图。所述数据处理部分包含下述步骤：步骤1，光源方向标定：先在正交投影场景中放置一个光滑的球，并在4个不同光源方向条件下拍摄反射光强度图，将4幅强度图放进MATLAB中计算并拟合出光滑球体的圆边界，并定位出圆心坐标(xc
t
，yc
t
)，i为4幅图像的索引；步骤2，分别定位4幅图上球体的表面高亮处，高亮处的坐标表示为(hxc
i
，hyc
i
)，并以表面高亮处来反映光源的方向；步骤3，根据下述公式计算光滑球体表面法向量：步骤4，估算光照强度：以下述公式定义一个光照参数cost函数：其中，N是每张强度图上的像素数，j是强度图上的像素索引，I是每张强度图上的强度值(像素值)，ρ是物体的反射率，度图上的像素索引，I是每张强度图上的强度值(像素值)，ρ是物体的反射率，是第i个光源方向的单位矢量，λ
i
是第i个光照强度，λ
i
＝||e
i
||，步骤5，执行光度立体求得的物体表面结构反射率ρ
j
和法向量n
j
：ρ
j
＝||b
j
||，步骤6，根据仅需要二维图像来判断瑕疵类型及其在图像中的位置的特点，求得的法向量取其第三个通道数据n(3)；步骤7，写一个螺旋相位片函数步骤8，写一个4f系统，将n(3)作为对象放置于4f系统的物平面位置，做螺旋相衬成像，并在像平面求复函数U：F表示傅里叶变换；步骤9，对像平面复函数U取其幅值A：步骤10，将得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迪，刘忠，安礼相，
申请(专利权)人：七海测量技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：