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原文传递一种空间编码光场对曲面玻璃表面缺陷的检测方法

专利名称：	一种空间编码光场对曲面玻璃表面缺陷的检测方法
摘要：	本发明公开了一种空间编码光场对曲面玻璃表面缺陷的检测方法，包括：根据选择的编码元数目以及第一窗口大小，生成具有窗口特性的一维伪随机序列；采用对角线法构建二维伪随机矩阵M；根据待测样品视场的特征点分布确定M'阵列大小；通过上下拼接以及对角拼接的方法将M阵列转换为M'阵列；通过对各不同编码元对应不同的几何图案，将M'阵列转换为M'阵列编码；将M'阵列编码转换为物体表面的编码图像，实现对曲面玻璃的缺陷检测；本发明通过将矩阵M转换为M'阵列，减少M'阵列行数与列数间的差距，提高了编码图像的分辨率；本发明采用上下拼接和对角拼接的方式，不仅能保证拼接的效率，同时在对待测样品的缺陷识别时准确度有所提高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	华中科技大学
发明人：	夏珉;刘念;刘行思;夏楠卿;唐世镇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910328209.3
公开号：	CN110044927A
代理机构：	华中科技大学专利中心
代理人：	曹葆青;李智
分类号：	G01N21/958(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
主权项：	1.一种空间编码光场对曲面玻璃表面缺陷的检测方法，其特征在于，包括： S1:根据选择的编码元数目以及第一窗口大小，通过De Bruijn序列方法生成具有窗口特性的一维伪随机序列； S2:根据一维伪序列的长度以及周期大小，采用对角线法构建二维伪随机矩阵M； S3:判断M阵列形成的待测样品的视场是否满足条件，若满足，则转至S4；否则，转至步骤S1； S4:根据待测样品视场的特征点分布确定M'阵列的大小； S5:通过上下拼接以及对角拼接的方法将M阵列转换为M'阵列； S6:通过对各不同编码元对应不同的几何图案，将M'阵列转换为M'阵列编码； S7:将M'阵列编码转换为物体表面的编码图像，实现对曲面玻璃的缺陷检测。 2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述S2包括： S2.1根据一维伪随机序列的长度及周期大小，确定二维伪随机矩阵M的大小m1×n1； S2.2根据一维伪随机序列，采用对角线法对二维伪随机矩阵M赋值。 3.如权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述对角线法为：采用一维伪随机序列从矩阵M的左上角第一个元素沿对角线方向循环赋值，若到达矩阵M的右边界，则转至当前右边界所在行的下一行左上角第一个元素继续沿对角线方向赋值；若到达矩阵M的下边界，则转至当前下边界所在列的下一列左上角第一个元素继续沿对角线方向赋值，直至矩阵M中所有元素赋值完毕。 4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述S5包括： S5.1根据M阵列以及第二窗口大小，将M'阵列分为C'区矩阵、A区矩阵以及B区矩阵；其中，所述M'阵列的大小m2×n2；所述M阵列的大小为m1×n1；n1＞n2，；第二窗口大小为f1×f2；所述C'区矩阵大小为m1×n2，为M'阵列中的前m1行矩阵，所述A区矩阵大小为(m2-m1)×f2，为M'阵列中的后(m2-m1)行且前f2列构成的矩阵；所述B区矩阵大小为(m2-m1)×(n2-f2)，为M'阵列中的后(m2-m1)行且后(n2-f2)列构成的矩阵； S5.2通过分割M阵列，获取C'区矩阵； S5.3采用上下拼接的方式将A区矩阵拼接至C'区矩阵； S5.4根据A区矩阵和C'区矩阵，采用对角拼接的方式将B区矩阵拼接，完成M'阵列的构建。 5.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述S5.3包括： S5.3.1将第二窗口f1×f2分割为矩阵O1和矩阵O2；其中，所述矩阵O2为第二窗口最后一行矩阵，第二窗口剩余部分构成矩阵O1； S5.3.2在D区矩阵中搜索矩阵O1，并利用D区矩阵中矩阵O1所在列与矩阵O1以下的行元素构建矩阵p1；或在D区矩阵中搜索矩阵O1T，并利用D区矩阵中矩阵O1T所在行与矩阵O1T右侧的列元素构建矩阵p2； S5.3.3在矩阵p1中筛选(m2-m1)×f2大小的矩阵A或在矩阵p2中筛选f2×(m2-m1)大小的矩阵AT；其中，所述D区矩阵为矩阵M的后(n1-n2)列且m1行元素构成的矩阵，矩阵AT的转置或矩阵A为A区矩阵。 6.如权利4或5所述的检测方法，其特征在于，步骤S5.4包括: S5.4.1将第二窗口分割为矩阵H1、矩阵H2和矩阵H3；所述矩阵H1为第二窗口矩阵的最后一元素组成，所述矩阵H2为第二窗口矩阵前(f1-1)行与f2列构成的矩阵；所述H3为窗口前(f2-1)列与第f1行元素构成的矩阵； S5.4.2判断是否第二窗口满足矩阵H1为B区矩阵的未被赋值的子矩阵且满足矩阵H2与矩阵H3已赋值的条件，若满足条件，转至步骤S5.4.3，否则在M'阵列中移动窗口矩阵，继续步骤S5.4.2，直至满足条件； S5.4.3根据矩阵H2与矩阵H3，在D区矩阵搜索与第二窗口相同位置处元素值相等的矩阵J，将矩阵J的最后一个元素值赋值于B区矩阵的子矩阵； S5.4.4移动第二窗口，重复步骤S5.4.2，直至B区矩阵全部元素被赋值，完成B区矩阵的拼接；其中，所述D区矩阵为矩阵M的后(n1-n2)列且m1行元素构成的矩阵。 7.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述S5.4.2～S5.4.3为多个第二窗口同时移动。 8.如权利要求6或7所述的检测方法，其特征在于，所述第二窗口以一个字符的步长沿行或列的方向移动。 9.如权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述多个第二窗口独立沿不同方向移动。
所属类别：	发明专利