一种双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法技术

本发明专利技术涉及图像处理领域，具体涉及一种双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法，包括：获取晶体管塑胶区域灰度图；得到孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图；构建灰度梯度矩阵；将灰度梯度矩阵分为4个区域，利用第二和第三区域中的矩阵元素值得到所有条件熵；利用条件熵最大时的阈值对孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图进行阈值分割，获取疑似缺陷区域；对疑似缺陷区域的边缘进行滑窗遍历，根据滑窗内边缘的平滑程度得到划痕；对划痕进行遮盖，得到孔洞、划痕遮盖后的塑胶区域灰度图；根据孔洞、划痕遮盖后的塑胶区域灰度直方图确定孔洞、划痕遮盖后的塑胶区域灰度图中的击穿裂纹区域。上述方法用于晶体管表面击穿缺陷检测，可提高检测效率。可提高检测效率。可提高检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法


[0001]本专利技术涉及图像处理领域，具体涉及一种双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法。

技术介绍

[0002]双极型功率晶体管是电子设备中常用的一种晶体管。在双极型功率晶体管的实际使用过程中，当集电极电压升高时，首先会出现一次击穿，阻尼急剧增加，当电压增加到某一临界值后，C、E极压降会突然降低，形成很大的过电流，造成二次击穿，从而导致双极型功率晶体管的塑胶区域产生击穿裂纹缺陷，进而影响整个电路板的正常使用。因此，对使用过程中的双极型功率晶体管的塑胶区域进行表面击穿缺陷检测是很有必要的。
[0003]现有的对使用过程中的双极型功率晶体管的塑胶区域进行表面击穿缺陷检测方法为：依赖检测人员的经验对双极型功率晶体管的塑胶区域表面是否存在击穿缺陷进行检测。
[0004]但是，现有的对使用过程中的双极型功率晶体管的塑胶区域进行表面击穿缺陷检测方法主观性强，检测精度和效率无法保证。因此，亟需一种方法用于提高双极型功率晶体管的塑胶区域表面击穿缺陷检测的精度和效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法，以解决现有的双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法效率低、精度低的问题。
[0006]本专利技术提供一种双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法，包括：获取晶体管塑胶区域灰度图；得到孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图；构建灰度梯度矩阵；将灰度梯度矩阵分为4个区域，利用第二和第三区域中的矩阵元素值得到所有条件熵；利用条件熵最大时的阈值对孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图进行阈值分割，获取疑似缺陷区域；对疑似缺陷区域的边缘进行滑窗遍历，根据滑窗内边缘的平滑程度得到划痕；对划痕进行遮盖，得到孔洞、划痕遮盖后的塑胶区域灰度图；根据孔洞、划痕遮盖后的塑胶区域灰度直方图确定孔洞、划痕遮盖后的塑胶区域灰度图中的击穿裂纹区域，相比于现有技术，本专利技术结合计算机视觉和图像处理，根据晶体管塑胶区域的灰度和梯度特征构建灰度梯度矩阵，利用缺陷像素点在灰度梯度矩阵中的分布特征获取最优分割阈值，进而获取疑似缺陷区域。然后根据不同缺陷的特征确定出疑似缺陷区域中的击穿裂纹缺陷。本专利技术可有效提高缺陷检测的精度和效率。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案，一种双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法，包括：获取双极型功率晶体管塑胶区域灰度图；对塑胶区域灰度图进行边缘检测，利用获得的正常孔洞邻域像素点的灰度值对每一个正常孔洞进行遮盖，得到孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图；
分别对孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图及其对应的梯度图进行归一化处理，利用归一化后的塑胶区域灰度图和塑胶区域梯度图构建灰度梯度矩阵；分别获取图像分割的灰度值阈值和梯度值阈值的取值范围，遍历取值范围中每一个灰度值阈值和每一个梯度值阈值将灰度梯度矩阵划分为4个区域，利用第二区域和第三区域中的各矩阵元素值，计算得到灰度值阈值和梯度值阈值对应的所有条件熵；将条件熵最大时对应的灰度值阈值和梯度值阈值作为图像分割的最优灰度值阈值和最优梯度值阈值，利用最优灰度值阈值和最优梯度值阈值对孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图进行阈值分割，获取疑似缺陷区域；设置滑窗，对疑似缺陷区域的边缘进行滑窗遍历，利用滑窗内两两相邻边缘像素点的坐标得到滑窗内边缘的平滑程度，根据滑窗内边缘的平滑程度得到完整的划痕边缘；利用完整的划痕边缘对应的划痕区域周围邻域内所有像素点的灰度值均值对划痕进行遮盖，得到孔洞、划痕遮盖后的塑胶区域灰度图；获取孔洞、划痕遮盖后的塑胶区域灰度图对应的灰度直方图，对灰度直方图进行拉伸，得到拉伸后的灰度直方图；根据拉伸后的灰度直方图中的波峰数量确定出孔洞、划痕遮盖后的塑胶区域灰度图中的击穿裂纹区域。
[0008]进一步的，所述一种双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法，所述孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图是按照如下方式得到：对塑胶区域灰度图进行边缘检测，得到塑胶区域灰度图中的孔洞边缘；计算每一个孔洞的各段孔洞边缘的曲率，将各段孔洞边缘的曲率都近似相等的孔洞作为塑胶区域灰度图中的正常孔洞，得到塑胶区域灰度图中的所有正常孔洞；计算塑胶区域灰度图中每一个正常孔洞的邻域像素点的灰度值均值，将每一个正常孔洞内像素点的灰度值设置为该孔洞的邻域像素点的灰度值均值，对每一个正常孔洞进行遮盖，得到孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图。
[0009]进一步的，所述一种双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法，所述灰度梯度矩阵是按照如下方式构建：计算孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图中各像素点的梯度值，根据各像素点的梯度值获取孔洞遮盖后的塑胶区域梯度图；利用孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图中的最大灰度级和最大灰度值，对孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图进行归一化处理，得到归一化后的塑胶区域灰度图；利用孔洞遮盖后的塑胶区域梯度图中的最大梯度级和最大梯度值，对孔洞遮盖后的塑胶区域梯度图进行归一化处理，得到归一化后的塑胶区域梯度图；利用归一化后的塑胶区域灰度图中的各像素点的灰度值和归一化后的塑胶区域梯度图中的各像素点的梯度值构建灰度梯度矩阵。
[0010]进一步的，所述一种双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法，所述疑似缺陷区域是按照如下方式获取：设置图像分割的初始灰度值阈值和初始梯度值阈值；利用初始灰度值阈值和初始梯度值阈值将灰度梯度矩阵划分为4个区域，分别为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；
分别利用第二区域和第三区域中的各矩阵元素值，计算得到第二区域和第三区域中的每个矩阵元素的概率；利用第二区域中的每个矩阵元素的概率计算得到孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图中缺陷区域与文字区域的背景熵；利用第三区域中的每个矩阵元素的概率计算得到孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图中背景区域的边缘熵；根据孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图中缺陷区域与文字区域的背景熵和背景区域的边缘熵，计算得到初始灰度值阈值和初始梯度值阈值对应的条件熵；按照上述方式遍历图像分割的灰度值阈值和梯度值阈值的所有取值范围，得到所有条件熵，将条件熵最大时对应的灰度值阈值和梯度值阈值作为图像分割的最优灰度值阈值和最优梯度值阈值；利用图像分割的最优灰度值阈值和最优梯度值阈值对孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图进行阈值分割，获取疑似缺陷区域。
[0011]进一步的，所述一种双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法，所述孔洞、划痕遮盖后的塑胶区域灰度图是按照如下方式得到：设置滑窗，对疑似缺陷区域的边缘进行滑窗遍历，利用滑窗内两两相邻边缘像素点的坐标计算得到滑窗内每个边缘像素点的斜率；计算滑窗内所有边缘像素点的斜率的均值；利用滑窗内每个边缘像素点的斜率和所有边缘像素点的斜率的均值，计算得到滑窗内边缘的平滑程度；设置阈值，对滑窗内边缘的平滑程度进行判断：当滑窗内边缘的平滑程度小于等于阈值时，则该滑窗内的边缘为划痕边缘；当滑窗内边缘的平滑程度大于阈值时，则该滑窗内的边缘为其他边缘；将距离相近的划痕边缘进行合并，得到完整的划痕边缘；获取完整的划痕边缘对应的划痕区域周围邻域内所有像素点的灰度值均值，将划痕区域内的像素点的灰度值设置为该划痕区域周围邻域内所有像素点的灰度值均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法，其特征在于，包括：获取双极型功率晶体管塑胶区域灰度图；对塑胶区域灰度图进行边缘检测，利用获得的正常孔洞邻域像素点的灰度值对每一个正常孔洞进行遮盖，得到孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图；分别对孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图及其对应的梯度图进行归一化处理，利用归一化后的塑胶区域灰度图和塑胶区域梯度图构建灰度梯度矩阵；分别获取图像分割的灰度值阈值和梯度值阈值的取值范围，遍历取值范围中每一个灰度值阈值和每一个梯度值阈值将灰度梯度矩阵划分为4个区域，利用第二区域和第三区域中的各矩阵元素值，计算得到灰度值阈值和梯度值阈值对应的所有条件熵；所述灰度值阈值和梯度值阈值对应的所有条件熵是按照如下方式得到：设置图像分割的初始灰度值阈值和初始梯度值阈值；利用初始灰度值阈值和初始梯度值阈值将灰度梯度矩阵划分为4个区域，分别为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；分别利用第二区域和第三区域中的各矩阵元素值，计算得到第二区域和第三区域中的每个矩阵元素的概率；利用第二区域中的每个矩阵元素的概率计算得到孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图中缺陷区域与文字区域的背景熵；利用第三区域中的每个矩阵元素的概率计算得到孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图中背景区域的边缘熵；根据孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图中缺陷区域与文字区域的背景熵和背景区域的边缘熵，计算得到初始灰度值阈值和初始梯度值阈值对应的条件熵；按照上述方式遍历图像分割的灰度值阈值和梯度值阈值的所有取值范围，得到所有条件熵；将条件熵最大时对应的灰度值阈值和梯度值阈值作为图像分割的最优灰度值阈值和最优梯度值阈值，利用最优灰度值阈值和最优梯度值阈值对孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图进行阈值分割，获取疑似缺陷区域；设置滑窗，对疑似缺陷区域的边缘进行滑窗遍历，利用滑窗内两两相邻边缘像素点的坐标得到滑窗内边缘的平滑程度，根据滑窗内边缘的平滑程度得到完整的划痕边缘；利用完整的划痕边缘对应的划痕区域周围邻域内所有像素点的灰度值均值对划痕进行遮盖，得到孔洞、划痕遮盖后的塑胶区域灰度图；获取孔洞、划痕遮盖后的塑胶区域灰度图对应的灰度直方图，对灰度直方图进行拉伸，得到拉伸后的灰度直方图；根据拉伸后的灰度直方图中的波峰数量确定出孔洞、划痕遮盖后的塑胶区域灰度图中的击穿裂纹区域。2.根据权利要求1所述的一种双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法，其特征在于，所述孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图是按照如下方式得到：对塑胶区域灰度图进行边缘检测，得到塑胶区域灰度图中的孔洞边缘；计算每一个孔洞的各段孔洞边缘的曲率，将各段孔洞边缘的曲率都近似相等的孔洞作为塑胶区域灰度图中的正常孔洞，得到塑胶区域灰度图中的所有正常孔洞；
计算塑胶区域灰度图中每一个正常孔洞的邻域像素点的灰度值均值，将每一个正常孔洞内像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽洪，
申请(专利权)人：南通三信塑胶装备科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：