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原文传递一种大口径光学晶体表面微缺陷检测用的图像拼接方法

专利名称：	一种大口径光学晶体表面微缺陷检测用的图像拼接方法
摘要：	一种大口径光学晶体表面微缺陷检测用的图像拼接方法，涉及一种微缺陷检测用的图像拼接方法。本发明为了解决目前的缺陷检测中大口径晶体的图像采集和缺陷识别环节耗费时间较长的问题。本发明首先对待测大口径晶体元件表面区域进行扫描，并利用检测显微镜和检测CCD对扫描区域进行实时图像采集，并确定单张图片的尺寸范围和重叠区域尺寸：然后基于坐标系平移变换法实现采集图像的拼接和缺陷点的坐标转换，确定每个图像中每个缺陷点在全局坐标系下的位置，并建立缺陷数据库。本发明适用于光学晶体表面微缺陷检测的图像拼接。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	黑龙江;23
申请人：	哈尔滨工业大学
发明人：	程健;陈明君;左泽轩;刘启;杨浩;赵林杰;王廷章;刘志超;王健;许乔
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810517270.8
公开号：	CN108760766A
代理机构：	哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109
代理人：	岳泉清
分类号：	G01N21/95(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/95
申请人地址：	150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
主权项：	1.一种大口径光学晶体表面微缺陷检测用的图像拼接方法，是基于大口径KDP晶体表面微缺陷快速搜寻与微铣削修复装置实现的，基于大口径KDP晶体表面微缺陷快速搜寻与微铣削修复装置的气浮框架下方设有大理石平台，大理石平台上、对应气浮框架正下方位置开有修复窗口，显微镜移动平台支架(121)上设有显微镜和检测CCD(881)；其特征在于，包括以下步骤：步骤1、对待测大口径晶体元件表面区域进行扫描，并利用检测显微镜和检测CCD对扫描区域进行实时图像采集，获得大口径晶体元件批量的局部、单张扫描图像；所述检测CCD是电荷藕合器件图像传感器；采集图像的过程中，检测CCD的视野范围在X、Y轴的移动方向上的重叠尺寸分别为Δm和Δn；步骤2、确定单张图片的尺寸范围和重叠区域尺寸：移动大口径晶体元件，使晶体元件边缘位置位于修复窗口内，保证检测CCD中观察到的晶体表面无缺陷点；然后使微铣刀开始转动，抬升刀具三轴联动平台，直到在检测CCD中能观察到刀具前端轮廓，停止刀具进给；此时在检测CCD中刀具位于某位置P1，采集图像I1；接下来移动刀具在X方向移动，移动距离为x，到达位置P2，采集图像I2；继续移动x到达P3，采集图像I3；然后在Y方向连续移动两次，移动距离为x，分别采集图像I4、I5；对五个位置的图像进行处理，采用图像特征匹配算法，提取特征点计算图像中刀具移动的像素距离，利用集中在刀具刀尖位置的特征点，按照特征点移动顺序依次两两图像进行匹配；分别计算特征点在X、Y方向移动的像素距离，并计算出特征点在X、Y方向上的平均偏移量，即特征点平均像素移动距离ΔP；由此得出图像的实际放大倍率K：K＝(α/x)·ΔP其中α为像素尺寸；通过图像的实际放大倍率K计算出单张图片的尺寸范围，W、H分别为每张图片的宽度和高度；并确定各采集图片的重叠尺寸；步骤3、基于坐标系平移变换法实现采集图像的拼接和缺陷点的坐标转换：单张图像采集中每一张图像以“X‑mx‑Y‑ny”的方式命名，其中mx、ny分别表示X、Y方向走过的扫描步距数，即代表所捕获图像所处的实时位置，具有相同mx或ny编号的图像有着同样的X或Y方向坐标位置；假设在Y方向有n张图像，X方向有m张扫描图像，在这m×n张扫描图像组成的全局坐标系中，假设仍以左上角为原点；用Ii,j表示X、Y方向上编号分别为i，j的图像，i,j＝0,1,2...，则Ii,j的坐标原点Oi,j在全局坐标系下的位置为O'i,j，每个图像在全局坐标系下的坐标值(i·(W‑Δm),j·(H‑Δn))；Oi,j表示每张图片对应图像坐标系的坐标原点；进而确定每个图像中每个缺陷点在全局坐标系下的位置，并建立缺陷数据库。
所属类别：	发明专利