本發(fā)明涉及缺陷檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于視覺(jué)識(shí)別的缺陷檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電子設(shè)備玻璃蓋板的生產(chǎn)加工工藝的流程一般包括：開(kāi)料、開(kāi)槽、倒邊、精雕、平磨、清洗、電鍍/絲印、鏡片清洗、包裝。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中存在如下問(wèn)題：

目前常用的印刷缺陷檢查方法大多是基于玻璃蓋板圖像的邊緣提取，而后分析邊緣輪廓的平整性和凹凸區(qū)域，具體請(qǐng)參見(jiàn)圖1，以一款手機(jī)面板實(shí)物為例，圖1中的圖像是基于面板的手機(jī)實(shí)物圖像，圖2是圖1中A部分的放大示意圖；從圖2可以看出，圖1中的印刷邊緣存在缺陷，圖3、圖4分別是圖1、圖2的輪廓圖。在對(duì)圖3進(jìn)行缺陷檢測(cè)時(shí)，主要是分析面板邊緣的輪廓是否平整或者存在凹凸區(qū)域，也就是檢測(cè)圖像邊緣是否存在凸起或者凹陷，從圖4可以看出，面板的邊緣不平整?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于細(xì)小的、由于印刷絲網(wǎng)破損造成的細(xì)微缺陷還無(wú)法檢出，因?yàn)樵谶@類(lèi)細(xì)微缺陷附近的邊緣輪廓仍然是平直的，具體請(qǐng)參見(jiàn)圖5～圖8。圖5為手機(jī)面板圖像，B部分為邊緣存在微缺陷部分；圖6是圖5中B部分的放大示意圖；圖7、圖8分別是圖5、圖6的輪廓圖。現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)圖5～圖8中，對(duì)于細(xì)小的、由于印刷絲網(wǎng)破損造成的細(xì)微缺陷，是檢測(cè)不到的。

現(xiàn)有的工藝是采用終檢時(shí)用人工目檢，這種方法不能預(yù)先防范由于設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程發(fā)生的批量性不良，一片蓋板從透明基板到成品通常要經(jīng)過(guò)多達(dá)二十道的印刷和烘烤，累計(jì)耗時(shí)數(shù)小時(shí)。目前常規(guī)的自動(dòng)化絲印機(jī)單道印刷產(chǎn)能都在每小時(shí)600-1400片，從不良產(chǎn)品的首次發(fā)生到終檢發(fā)現(xiàn)有可能已造成上千片不良品的發(fā)生，導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高和有效產(chǎn)能下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施方式的目的在于提供一種基于視覺(jué)識(shí)別的缺陷檢測(cè)方法，可以實(shí)現(xiàn)面板印刷過(guò)程中缺陷的自動(dòng)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果客觀(guān)，避免了依賴(lài)于人工經(jīng)驗(yàn)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種基于視覺(jué)識(shí)別的缺陷檢測(cè)方法，包括：

獲取待檢測(cè)面板的圖像；

對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并提取目標(biāo)輪廓；其中，目標(biāo)輪廓為待進(jìn)行缺陷檢測(cè)的輪廓；

計(jì)算第一切向灰階梯度；其中，第一切向灰階梯度為目標(biāo)輪廓上第一像素點(diǎn)的切向灰階梯度；第一切向灰階梯度等于第一像素點(diǎn)的灰度與第二像素點(diǎn)的灰度的差值；第二像素點(diǎn)與第一像素點(diǎn)相鄰，在目標(biāo)輪廓上位于第一像素點(diǎn)之前；

根據(jù)第一切向灰階梯度，判斷是否檢測(cè)到缺陷；其中，若第一切向灰階梯度滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的缺陷判定條件，則判定檢測(cè)到缺陷。

本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種基于視覺(jué)識(shí)別的缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，包括：獲取模塊、檢測(cè)模塊、計(jì)算模塊與判斷模塊；

獲取模塊，用于獲取待檢測(cè)面板的圖像；

檢測(cè)模塊，用于對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并提取目標(biāo)輪廓；其中，目標(biāo)輪廓為待進(jìn)行缺陷檢測(cè)的輪廓；

計(jì)算模塊，用于計(jì)算第一切向灰階梯度；其中，第一切向灰階梯度為目標(biāo)輪廓上第一像素點(diǎn)的切向灰階梯度；第一切向灰階梯度等于第一像素點(diǎn)的灰度與第二像素點(diǎn)的灰度的差值；第二像素點(diǎn)與第一像素點(diǎn)相鄰，在目標(biāo)輪廓上位于第一像素點(diǎn)之前；

判斷模塊，用于根據(jù)第一切向灰階梯度，判斷是否檢測(cè)到缺陷；其中，若第一切向灰階梯度滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的缺陷判定條件，則判定檢測(cè)到缺陷。

本發(fā)明實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，通過(guò)邊緣檢測(cè)，得到可能含有缺陷的目標(biāo)輪廓，縮小了進(jìn)一步檢測(cè)的范圍，通過(guò)逐一計(jì)算切向灰階梯度，判斷每?jī)蓚€(gè)相鄰的像素之間的灰度差值，該差值在滿(mǎn)足預(yù)設(shè)缺陷判定條件下，就會(huì)被判定為檢測(cè)到缺陷，實(shí)現(xiàn)了面板印刷過(guò)程中缺陷的自動(dòng)檢測(cè)，又由于像素是構(gòu)成圖像的最小單位，因此，像素間的灰度差值可以計(jì)算得到細(xì)微的差異值，同時(shí)可以檢測(cè)到屏幕邊緣的微缺陷，所以，本發(fā)明實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)了面板印刷過(guò)程中細(xì)微缺陷的自動(dòng)檢測(cè)；并且，通過(guò)計(jì)算得出準(zhǔn)確的灰度數(shù)值差異，使得檢驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確、客觀(guān)，避免了依賴(lài)于人工經(jīng)驗(yàn)；另外，由于使用了邊緣變化的梯度值，使得本發(fā)明實(shí)施方式的檢測(cè)方法對(duì)相機(jī)和光源的設(shè)置相對(duì)不敏感，降低了對(duì)檢測(cè)條件的要求，操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

另外，沿目標(biāo)輪廓的切向計(jì)算第一平均值與第一方差；其中，第一平均值為預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的第一窗口內(nèi)梯度幅度的平均值，第一方差為第一窗口內(nèi)梯度幅度的方差，第一像素點(diǎn)為第一窗口的最后一個(gè)像素點(diǎn)；計(jì)算第一偏差；其中，第一偏差為第一切向灰階梯度與第一平均值的偏差；計(jì)算第一比值；第一比值為第一偏差與第一方差的比值；若第一比值大于預(yù)設(shè)比值，則判定第一像素點(diǎn)為奇異點(diǎn)；若相鄰的奇異點(diǎn)的數(shù)目大于預(yù)設(shè)數(shù)目，則判定相鄰的奇異點(diǎn)覆蓋的區(qū)域存在缺陷；其中，預(yù)設(shè)數(shù)目根據(jù)可接受缺陷的尺寸設(shè)置。通過(guò)待檢測(cè)點(diǎn)的切向灰階梯度偏離定長(zhǎng)窗口內(nèi)梯度幅度的平均值的程度，來(lái)判定該待檢測(cè)點(diǎn)處是否存在缺陷，使得本發(fā)明實(shí)施方式具備自適應(yīng)功能，可以避免引入誤判。

另外，計(jì)算第二切向灰階梯度；其中，第二切向灰階梯度為目標(biāo)輪廓上第三像素點(diǎn)的切向灰階梯度；第二切向灰階梯度等于第三像素點(diǎn)的灰度與第一像素點(diǎn)的灰度的差值；第三像素點(diǎn)與第一像素點(diǎn)相鄰，位于第一像素點(diǎn)之后；根據(jù)第二切向灰階梯度，判斷是否檢測(cè)到缺陷。本發(fā)明實(shí)施方式可以沿著輪廓切向逐點(diǎn)做灰階梯度計(jì)算，進(jìn)行微缺陷檢測(cè)，直至遍歷目標(biāo)輪廓上所有的點(diǎn)，可以避免漏檢。

另外，若判定檢測(cè)到缺陷，則輸出報(bào)錯(cuò)信息、控制絲印機(jī)停機(jī)或?qū)z測(cè)到的缺陷保存在缺陷記憶模塊中。在檢測(cè)到缺陷后，可以采取相應(yīng)的措施，保證了本發(fā)明實(shí)施方式的多樣性。

另外，若連續(xù)檢測(cè)到相同特征的缺陷，且相同特征的缺陷的重復(fù)次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)，則判定檢測(cè)到批量性缺陷，并輸出警示信息。這樣，可以避免印刷過(guò)程中的產(chǎn)品批量不良，并且，可以進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，提高有效產(chǎn)能。

另外，采用在線(xiàn)相機(jī)抓取待檢測(cè)面板的圖像；其中，根據(jù)最佳分辨率和最佳灰階層次設(shè)置相機(jī)的對(duì)焦、光圈、曝光時(shí)間以及背光源的強(qiáng)度。這樣，可以得到最佳分辨率和灰階層的圖像，提高分析結(jié)果的精確度，避免外界因素對(duì)分析結(jié)果造成的額外干擾。

另外，根據(jù)圖像的灰度方差，調(diào)整所述預(yù)設(shè)比值。這樣，可以使得檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確，并且可以節(jié)省計(jì)算量。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中手機(jī)玻璃蓋板的圖像；

圖2是圖1中A部分的放大圖；

圖3是圖1中圖像的輪廓圖；

圖4是圖2中圖像的輪廓圖；

圖5是現(xiàn)有技術(shù)中邊緣存在微缺陷的手機(jī)玻璃蓋板的圖像；

圖6是圖5中B部分的放大圖；

圖7是圖5中圖像的輪廓圖；

圖8是圖6中圖像的輪廓圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的基于視覺(jué)識(shí)別的缺陷檢測(cè)方法的流程圖；

圖10是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的根據(jù)灰度差識(shí)別缺陷的示意圖；

圖11是圖10中圖像的輪廓圖；

圖12是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的輪廓上的缺陷示意圖；

圖13是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的基于視覺(jué)識(shí)別的缺陷檢測(cè)方法的流程圖；

圖14是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式中的基于視覺(jué)識(shí)別的缺陷檢測(cè)方法的輸出結(jié)果示意圖；

圖15是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的一種基于視覺(jué)識(shí)別的缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒(méi)有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)所要求保護(hù)的技術(shù)方案。

本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種基于視覺(jué)識(shí)別的缺陷檢測(cè)方法。具體流程如圖9所示。

步驟301：獲取圖像。

具體地說(shuō)，獲取待檢測(cè)面板的圖像。在獲取過(guò)程中，連線(xiàn)相機(jī)進(jìn)行圖像的獲取，調(diào)用相機(jī)部件的軟件接口，在線(xiàn)讀取樣品圖像，從而快速、方便的獲取待檢測(cè)面板的圖像。

在實(shí)際應(yīng)用中，在手機(jī)制造領(lǐng)域，是獲取手機(jī)的玻璃蓋板的圖像。

步驟302：對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，提取目標(biāo)輪廓。

具體地說(shuō)，在本步驟中，對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并提取圖像中的目標(biāo)輪廓；其中，目標(biāo)輪廓為待進(jìn)行缺陷檢測(cè)的輪廓。面板的圖像的邊緣檢測(cè)，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的邊緣檢測(cè)算法，比如坎尼算法，直接調(diào)用OpenCV函數(shù)庫(kù)來(lái)完成。目標(biāo)輪廓可以包括：面板的內(nèi)框輪廓與外框輪廓，其中，使用輪廓提取函數(shù)，比如FindContours函數(shù)，逐一提取封閉的輪廓，然后根據(jù)輪廓的尺寸、形狀，以及位置，篩選出待檢測(cè)的內(nèi)框輪廓與外框輪廓。例如，對(duì)手機(jī)的玻璃蓋板圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，通過(guò)調(diào)用函數(shù)，完成邊緣檢測(cè)，通過(guò)輪廓提取函數(shù)，并結(jié)合手機(jī)的形狀、尺寸和準(zhǔn)備檢測(cè)的內(nèi)或外輪廓，做進(jìn)一步的提取，最后提取到的輪廓即為要檢測(cè)的目標(biāo)輪廓，該目標(biāo)輪廓可以為手機(jī)玻璃蓋板的內(nèi)框輪廓與外框輪廓。

步驟303：計(jì)算第一切向灰階梯度。

具體地說(shuō)，第一切向灰階梯度為目標(biāo)輪廓上第一像素點(diǎn)的切向灰階梯度；第一切向灰階梯度等于第一像素點(diǎn)的灰度與第二像素點(diǎn)的灰度的差值；第二像素點(diǎn)與第一像素點(diǎn)相鄰，位于第一像素點(diǎn)之前。為清楚地限定第一像素點(diǎn)與第二像素點(diǎn)之間的位置關(guān)系，作如下限定：前為沿目標(biāo)輪廓的逆時(shí)針?lè)较?，后為沿目?biāo)輪廓的順時(shí)針?lè)较颍坏诙袼攸c(diǎn)位于第一像素點(diǎn)之前，即為第二像素點(diǎn)位于第一像素點(diǎn)的逆時(shí)針?lè)较颉Ｇ邢蚴侵秆刂崛〉哪繕?biāo)輪廓的方向，實(shí)際的軟件實(shí)現(xiàn)上，我們可以將目標(biāo)輪廓的法向量化為45度增量，即僅考慮沿水平、垂直或?qū)蔷€(xiàn)的灰度差，其中，具體取哪一個(gè)方向的灰度差取決于目標(biāo)輪廓的方向。在本實(shí)施方式中，可以沿水平方向計(jì)算像素之間的灰度差值，即灰階梯度，如圖10所示，圖10的圖像為現(xiàn)有技術(shù)中細(xì)小缺陷區(qū)域的獲取圖像，由圖11中的圖像可以看出，圖11的中圖像為圖10中圖像的輪廓圖，由圖11可以看出，C像素點(diǎn)的灰度值比D像素點(diǎn)的灰度值大，且C點(diǎn)與D點(diǎn)之間灰度差較大，則認(rèn)為C和D點(diǎn)之間存在微缺陷，由此可知，邊緣切向灰度差可以很好的突出邊緣細(xì)小的缺陷。

步驟304：計(jì)算第一平均值和第一方差。

具體地說(shuō)，沿目標(biāo)輪廓的切向計(jì)算第一平均值與第一方差；其中，第一平均值為預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的第一窗口內(nèi)梯度幅度的平均值，第一方差為第一窗口內(nèi)梯度幅度的方差，第一像素點(diǎn)為第一窗口的最后一個(gè)像素點(diǎn)。沿目標(biāo)輪廓切向逐點(diǎn)計(jì)算一個(gè)預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的第一窗口內(nèi)的梯度幅度平均值和方差，其中，逐點(diǎn)是指逐個(gè)像素點(diǎn)，根據(jù)步驟303和本步驟中的描述，可知，第一像素點(diǎn)為第一窗口的最后一個(gè)像素點(diǎn)，第二像素點(diǎn)處于第一像素點(diǎn)之前。預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的第一窗口，該預(yù)設(shè)長(zhǎng)度可以是一個(gè)預(yù)先設(shè)置的固定長(zhǎng)度，并且該長(zhǎng)度可以由用戶(hù)根據(jù)所檢測(cè)的面板的尺寸等因素確定。其中，第一方差是衡量數(shù)據(jù)離散程度的度量，即衡量第一窗口內(nèi)灰階梯度幅度波動(dòng)程度的度量。

步驟305：計(jì)算第一偏差。

具體地說(shuō)，第一偏差為第一切向灰階梯度與第一平均值的偏差，等于第一切向灰階梯度與第一平均值的差值。第一平均值是在第一窗口內(nèi)，目標(biāo)輪廓上梯度幅度的平均值，如果第一偏差數(shù)值比較大，則說(shuō)明第一像素的切向灰階梯度偏離第一窗口內(nèi)的梯度幅度的平均值較大，第一像素的切向灰階梯度遠(yuǎn)大于或者遠(yuǎn)小于第一窗口內(nèi)的梯度幅度的平均值。

步驟306：計(jì)算第一比值。

具體地說(shuō)，第一比值為第一偏差與第一方差的比值，可以表征所檢測(cè)的第一像素相對(duì)于第一窗口內(nèi)梯度幅度的波動(dòng)大小，如果第一比值的值很大，則說(shuō)明第一像素相對(duì)于第一窗口內(nèi)梯度幅度的波動(dòng)較大，則第一像素處很有可能存在缺陷。

步驟307：判斷第一比值是否大于預(yù)設(shè)比值。

具體地說(shuō)，如果第一比值大于預(yù)設(shè)比值，則進(jìn)入步驟308中，否則，結(jié)束本流程。預(yù)設(shè)比值可以是用戶(hù)設(shè)置的一個(gè)比值，該比值可以根據(jù)用戶(hù)可以接受的灰度變化程度而設(shè)定。

如果第一比值未大于預(yù)設(shè)比值，則說(shuō)明檢測(cè)的輪廓上的灰度變化在可接受范圍內(nèi)，不構(gòu)成缺陷，則可以結(jié)束本流程，繼續(xù)下一像素點(diǎn)的缺陷檢測(cè)。

步驟308：判定第一像素為奇異點(diǎn)。

具體地說(shuō)，若第一比值大于預(yù)設(shè)比值，則判定第一像素點(diǎn)為奇異點(diǎn)。奇異點(diǎn)可以理解為第一像素點(diǎn)的切向灰階梯度與第一均值的偏差超出預(yù)設(shè)比值，即超出一個(gè)指定的倍數(shù)，此時(shí)的第一像素點(diǎn)就可以認(rèn)為是奇異點(diǎn)?？梢岳斫獾氖?，奇異點(diǎn)為第一窗口內(nèi)存在缺陷的像素點(diǎn)，過(guò)多的奇異點(diǎn)的存在，會(huì)影響面板的視覺(jué)效果，降低用戶(hù)的體驗(yàn)。

步驟309：判斷相鄰奇異點(diǎn)數(shù)目是否大于預(yù)設(shè)數(shù)目。

具體的說(shuō)，如果相鄰奇異點(diǎn)的數(shù)目大于預(yù)設(shè)的數(shù)目，則進(jìn)入步驟310中，否則，結(jié)束此流程。其中，預(yù)設(shè)數(shù)目根據(jù)可接受缺陷的尺寸設(shè)置。在實(shí)際應(yīng)用中，可接受缺陷的尺寸一般是由設(shè)計(jì)公司向代工廠(chǎng)提出，代工廠(chǎng)根據(jù)品牌公司的要求設(shè)置可接受缺陷的尺寸。例如，對(duì)某一款手機(jī)面板的視窗區(qū)要求內(nèi)框缺陷尺寸不得超過(guò)0.05mm乘以0.15mm，則對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)數(shù)目為4個(gè)像素。

如果相鄰奇異點(diǎn)的數(shù)目小于預(yù)設(shè)的數(shù)目，則奇異點(diǎn)組成的相鄰缺陷區(qū)域?qū)γ姘宓氖褂貌辉斐捎绊?，因此，忽略該區(qū)域缺陷，并且，結(jié)束本流程。

步驟310：判定相鄰的奇異點(diǎn)覆蓋區(qū)域存在缺陷。

具體地說(shuō)，若相鄰的奇異點(diǎn)的數(shù)目大于預(yù)設(shè)數(shù)目，則判定這些相鄰的奇異點(diǎn)覆蓋的區(qū)域存在缺陷。其中，預(yù)設(shè)數(shù)目可以根據(jù)缺點(diǎn)的尺寸設(shè)置。具體如圖12所示。圖12中，其中，E點(diǎn)所指的較亮的一段區(qū)域，即為出現(xiàn)印刷缺陷的區(qū)域。

步驟311：輸出報(bào)錯(cuò)信息、控制絲印機(jī)停機(jī)或?qū)z測(cè)到的缺陷保存在缺陷記憶模塊中。

具體地說(shuō)，若判定檢測(cè)到缺陷，則輸出報(bào)錯(cuò)信息、控制絲印機(jī)停機(jī)或?qū)z測(cè)到的缺陷保存在缺陷記憶模塊中。對(duì)于出現(xiàn)的缺陷，可以及時(shí)地做出多種處理，處理方式靈活，并且，用戶(hù)可以及時(shí)注意到檢測(cè)結(jié)果。

本實(shí)施方式相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而言，主要區(qū)別及效果在于：通過(guò)邊緣檢測(cè)，得到可能含有缺陷的目標(biāo)輪廓，通過(guò)逐一計(jì)算切向灰階梯度，判斷每?jī)蓚€(gè)相鄰的像素之間的灰度差值，該差值在滿(mǎn)足預(yù)設(shè)缺陷判定條件下，就會(huì)被判定為檢測(cè)到缺陷，實(shí)現(xiàn)了面板印刷過(guò)程中缺陷的自動(dòng)檢測(cè)，又由于像素是構(gòu)成圖像的最小單位，因此，像素間的灰度差值可以計(jì)算得到細(xì)微的差異值，同時(shí)可以檢測(cè)到屏幕邊緣的微缺陷，所以，本發(fā)明實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)了面板印刷過(guò)程中細(xì)微缺陷的自動(dòng)檢測(cè)；并且，通過(guò)計(jì)算得出準(zhǔn)確的灰度數(shù)值差異，使得檢驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確、客觀(guān)，避免了依賴(lài)于人工經(jīng)驗(yàn)；另外，由于使用了邊緣變化的梯度值，使得本發(fā)明實(shí)施方式的檢測(cè)方法對(duì)相機(jī)和光源的設(shè)置相對(duì)不敏感，降低了對(duì)檢測(cè)條件的要求，操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及一種基于視覺(jué)識(shí)別的缺陷檢測(cè)方法。第二實(shí)施方式是第一實(shí)施方式的優(yōu)化，主要優(yōu)化之處在于：在第一實(shí)施方式中，介紹了一個(gè)像素點(diǎn)的微缺陷檢測(cè)方法。而在本發(fā)明第二實(shí)施方式中，介紹逐點(diǎn)微缺陷檢測(cè)方法，如圖13所示，并且可以在生產(chǎn)過(guò)程中，檢測(cè)產(chǎn)品是否存在批量缺陷問(wèn)題，避免批量性不良，從而有效的降低生產(chǎn)成本，提高有效產(chǎn)能。

由于步驟601至603、605和608與第一實(shí)施方式中步驟301至303、311和311完全一致，再次不再一一贅述。

步驟604：根據(jù)第一切向灰階梯度，判斷是否檢測(cè)到缺陷。

具體地說(shuō)，如果第一切向灰階梯度滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的缺陷判定條件，則判定檢測(cè)到缺陷，進(jìn)入步驟605中，否則，進(jìn)入步驟606中。其中，第一實(shí)施方式中步驟304至310是本實(shí)施方式中步驟604的具體細(xì)化，其中，預(yù)設(shè)的缺陷判定條件可以與第一實(shí)施方式中判定方式一致，即通過(guò)判定相鄰第一像素點(diǎn)數(shù)目是否大于預(yù)設(shè)數(shù)目，判定相鄰第一像素點(diǎn)覆蓋區(qū)域是否存在缺陷，如果判定結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟605中，否則，進(jìn)入步驟606中。

步驟606：計(jì)算第二切向灰階梯度。

具體地說(shuō)，計(jì)算第二切向灰階梯度；其中，第二切向灰階梯度為目標(biāo)輪廓上第三像素點(diǎn)的切向灰階梯度；第二切向灰階梯度等于第三像素點(diǎn)的灰度與第一像素點(diǎn)的灰度的差值；第三像素點(diǎn)與第一像素點(diǎn)相鄰，位于第一像素點(diǎn)之后。步驟606與第一實(shí)施方式步驟303大體一致，本步驟中，根據(jù)第一像素灰度與第三像素灰度的差，得出第二切向灰階梯度，其中，切向?yàn)檠刂繕?biāo)輪廓的方向，該第二切向灰階梯度為目標(biāo)輪廓上第三像素點(diǎn)的切向灰階梯度。

步驟607：根據(jù)第二切向灰階梯度，判斷是否檢測(cè)到缺陷。

具體地說(shuō)，如果第二切向灰階梯度滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的缺陷判定條件，則判定檢測(cè)到缺陷，進(jìn)入步驟608中，否則，進(jìn)入步驟609中。其中，第一實(shí)施方式中步驟304至310是本實(shí)施方式中步驟607的具體細(xì)化，其中，預(yù)設(shè)的缺陷判定條件可以與第一實(shí)施方式中判定方式相似，具體如下：沿目標(biāo)輪廓的切向計(jì)算第二平均值與第二方差；其中，第二平均值為預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的第二窗口內(nèi)梯度幅度的平均值，第二方差為所述第二窗口內(nèi)梯度幅度的方差，第三像素點(diǎn)為所述第二窗口的最后一個(gè)像素點(diǎn)；計(jì)算第二偏差；其中，第二偏差為第二切向灰階梯度與第二平均值的偏差；計(jì)算第二比值；第二比值為第二偏差與第二方差的比值；若第二比值大于預(yù)設(shè)比值，則判定第三像素點(diǎn)為奇異點(diǎn)；若相鄰的奇異點(diǎn)的數(shù)目大于預(yù)設(shè)數(shù)目，則判定這些相鄰的奇異點(diǎn)覆蓋的區(qū)域存在缺陷。

步驟609：判斷檢測(cè)到相同特征缺陷次數(shù)是否大于預(yù)設(shè)次數(shù)。

具體地說(shuō)，若連續(xù)檢測(cè)到相同特征的缺陷，且相同特征的缺陷的重復(fù)次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)，則進(jìn)入步驟610中，否則，結(jié)束本流程。比如，若檢測(cè)到第一像素點(diǎn)、第二像素點(diǎn)、第三像素點(diǎn)均為微缺陷，則判定第一像素點(diǎn)、第二像素點(diǎn)、第三像素為具備相同特征的缺陷。其中，預(yù)設(shè)次數(shù)為預(yù)先設(shè)置的值，該值可以由用戶(hù)進(jìn)行錄入，若檢測(cè)到的相同特征缺陷次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)，進(jìn)入步驟610中，否則，結(jié)束本流程。

步驟610：判定檢測(cè)到批量性缺陷，輸出警示信息。

具體地說(shuō)，若連續(xù)檢測(cè)到相同特征的缺陷，且相同特征的缺陷的重復(fù)次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)，則判定當(dāng)前檢測(cè)到批量性缺陷，輸出警示信息，提示用戶(hù)批量性缺陷。例如，可以在終端以軟件界面形式展示檢測(cè)的輸出結(jié)果，如圖14所示，在軟件界面中，可以顯示如下內(nèi)容：工程(Project)為SanXing113Gold1，狀態(tài)(station)是檢測(cè)(缺陷)，通過(guò)(pass)的像素點(diǎn)為87，失敗(fail)的像素點(diǎn)為10，已檢測(cè)總數(shù)(total)為97；視覺(jué)項(xiàng)目(Vision Programs)：SanXing113Gold1，check(核查)；采集時(shí)間：0，NG暫停：10，關(guān)閉相機(jī)(可以通過(guò)點(diǎn)擊關(guān)閉相機(jī))，停止測(cè)試(可以通過(guò)點(diǎn)擊字樣停止測(cè)試)，視覺(jué)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間：2016/6/27 16:10:48，到當(dāng)前時(shí)間(2016/6/1716:11:24)檢測(cè)耗時(shí)：2486ms(毫秒)，NG-5(表示檢測(cè)到第5級(jí)缺陷)。

如果出現(xiàn)批量性缺陷，則輸出“Bad”字樣，警示用戶(hù)，此批面板存在批量缺陷，從而，用戶(hù)可以根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果，做出相應(yīng)的操作。

本實(shí)施方式相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而言，主要區(qū)別及效果在于：不局限于一個(gè)像素點(diǎn)的缺陷檢測(cè)，可以進(jìn)行逐個(gè)像素點(diǎn)的缺陷檢測(cè)，并且可以在生產(chǎn)過(guò)程中，檢測(cè)產(chǎn)品是否存在批量缺陷問(wèn)題，避免批量性不良，從而有效的降低生產(chǎn)成本，提高有效產(chǎn)能。

本發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及一種基于視覺(jué)識(shí)別的缺陷檢測(cè)方法。第三實(shí)施方式是第一實(shí)施方式的優(yōu)化，主要優(yōu)化之處在于：在本發(fā)明第三實(shí)施方式中，獲取待檢測(cè)面板的圖像中，根據(jù)最佳分辨率和最佳灰階層次設(shè)置相機(jī)的對(duì)焦、光圈、曝光時(shí)間以及背光源的強(qiáng)度，在獲取待檢測(cè)面板的圖像之后，根據(jù)圖像的灰度方差，調(diào)整預(yù)設(shè)比值，提高分析結(jié)果的精確度，避免外界因素對(duì)分析結(jié)果造成的額外干擾，并且可以節(jié)省計(jì)算量。

具體地說(shuō)，在本實(shí)施方式中，在獲取待檢測(cè)面板的圖像中，具體包括：采用在線(xiàn)相機(jī)抓取待檢測(cè)面板的圖像；其中，根據(jù)最佳分辨率和最佳灰階層次設(shè)置相機(jī)的對(duì)焦、光圈、曝光時(shí)間以及背光源的強(qiáng)度。這樣，可以得到最佳分辨率和灰階層的圖像，提高分析結(jié)果的精確度，避免外界因素對(duì)分析結(jié)果造成的額外干擾，并且可以節(jié)省計(jì)算量。

在獲取待檢測(cè)面板的圖像之后，還包括：統(tǒng)計(jì)圖像的灰度直方圖，計(jì)算出圖像的灰度的均值μ與方差σ；根據(jù)圖像的灰度的均值μ與方差σ，導(dǎo)出灰度變換函數(shù)f＝(f-μ)*σ_d/σ+μ_d，其中，μ_d、σ_d分別是光學(xué)系統(tǒng)理想狀態(tài)下統(tǒng)計(jì)的圖像的均值與方差，f為灰度；根據(jù)灰度變換函數(shù)，調(diào)整預(yù)設(shè)比值；其中，預(yù)設(shè)比值就是預(yù)先設(shè)置的缺陷檢測(cè)閾值。

在軟件實(shí)現(xiàn)中，測(cè)量的是圖像的變化梯度，均值μ的變化無(wú)關(guān)緊要，無(wú)需賠償。為節(jié)省計(jì)算量，對(duì)輸入圖像不做灰度轉(zhuǎn)換而是對(duì)缺陷檢測(cè)的閾值做自適應(yīng)調(diào)整。

本實(shí)施方式相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而言，主要區(qū)別及效果在于：可以取得最佳分辨率和最佳灰階層次的圖像，提高分析結(jié)果的精確度，避免外界因素對(duì)分析結(jié)果造成的額外干擾，并且可以節(jié)省計(jì)算量。

上面各種方法的步驟劃分，只是為了描述清楚，實(shí)現(xiàn)時(shí)可以合并為一個(gè)步驟或者對(duì)某些步驟進(jìn)行拆分，分解為多個(gè)步驟，只要包含相同的邏輯關(guān)系，都在本專(zhuān)利的保護(hù)范圍內(nèi)；對(duì)算法中或者流程中添加無(wú)關(guān)緊要的修改或者引入無(wú)關(guān)緊要的設(shè)計(jì)，但不改變其算法和流程的核心設(shè)計(jì)都在該專(zhuān)利的保護(hù)范圍內(nèi)。

本發(fā)明第四實(shí)施方式涉及一種基于視覺(jué)識(shí)別的缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，如圖15所示，包含：獲取模塊81、檢測(cè)模塊82、計(jì)算模塊83與判斷模塊84。

獲取模塊81，用于獲取待檢測(cè)面板的圖像。

檢測(cè)模塊82，用于對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并提取目標(biāo)輪廓；其中，目標(biāo)輪廓為待進(jìn)行缺陷檢測(cè)的輪廓。

計(jì)算模塊83，用于計(jì)算第一切向灰階梯度；其中，第一切向灰階梯度為目標(biāo)輪廓上第一像素點(diǎn)的切向灰階梯度；第一切向灰階梯度等于第一像素點(diǎn)的灰度與第二像素點(diǎn)的灰度的差值；第二像素點(diǎn)與第一像素點(diǎn)相鄰，位于第一像素點(diǎn)之前。

判斷模塊84，用于根據(jù)第一切向灰階梯度，判斷是否檢測(cè)到缺陷；其中，若第一切向灰階梯度滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的缺陷判定條件，則判定檢測(cè)到缺陷。

不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施方式為與第一實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)實(shí)施例，本實(shí)施方式可與第一實(shí)施方式互相配合實(shí)施。第一實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第一實(shí)施方式中。

值得一提的是，本實(shí)施方式中所涉及到的各模塊均為邏輯模塊，在實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)邏輯單元可以是一個(gè)物理單元，也可以是一個(gè)物理單元的一部分，還可以以多個(gè)物理單元的組合實(shí)現(xiàn)。此外，為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新部分，本實(shí)施方式中并沒(méi)有將與解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問(wèn)題關(guān)系不太密切的單元引入，但這并不表明本實(shí)施方式中不存在其它的單元。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，該程序存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一個(gè)設(shè)備(可以是單片機(jī)，芯片等)或處理器(processor)執(zhí)行本申請(qǐng)各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施例，而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。