科技成果

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成果名称: 基于深度卷积神经网络的匀光板缺陷检测方法

成果登记号: 9612024Y0455

第一完成单位: 西安奥云电子科技有限公司

联 系 人: 胡静雅

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 电子信息

应用行业: 科学研究和技术服务业

学科分类: 计算机科学技术其他学科(520.99)

应用状态: 小批量或小范围应用

完成人: 衡伟龙,李坤彬

成果简介:

1.背景技术

目前,匀光板的使用主要用于布景灯、工业光源和室内装潢中。然而,市场上匀光板质量参差不齐,质量较差的匀光板存在光照不均匀,明暗相间或者出光的面板里面有异物造成有亮斑。

造成匀光板质量参差不齐的诸多因素中,匀光板质量检测漏检率高是一个关键因素。匀光板在生产过程中,由于技术条件限制,难以保证每一个匀光板都能够实现均匀光照。后续在质量环节,现有的匀光板质量检测仍然靠人工肉眼检验。因为匀光板的光照较强,亮度的均匀性通过肉眼很难分辨清楚,肉眼在亮斑等光照不均匀的方面存在鉴别困难的问题。而且,人工在检验时,难以察觉亮斑。尤其是在检测大量的匀光板时,由于视觉疲劳等原因,很容易出现错误的检测难免出现误检,导致匀光板缺陷检测误检率高。

一些高端的生产线主要使用基于机器视觉系统的检测流水线,但对于各种性能的匀光板而言,检测过程中调参难、工作量较大,且容易因为生产环境的小幅度变化而导致误检、漏检。一般的机器视觉系统是基于阈值分割的,对相机、光照等问题极为敏感,匀光板不均匀处的细小亮斑属于一种MURA特征,因此难以稳定分割。目前,用于检测目标位置的深度神经网络在匀光板缺陷检测方面误检率很高,主要是因为肉眼鉴别困难导致样本标注困难。

因此,现有匀光板缺陷检测技术存在鉴别困难、误检率高的问题。

2.主要内容

(1)将匀光板置于黑色背景上,开启黑色背景后的光源,使用彩色面阵相机自顶向下采集原始匀光板图像;

(2)根据原始匀光板图像的RGB数据进行灰度化处理,得到匀光板灰度图像;

(3)设置降采样系数,根据降采样系数,对匀光板灰度图像进行降采样处理,得到降采样匀光板灰度图像;

(4)根据匀光板的特性,设置阈值,对降采样匀光板灰度图像进行基于阈值化的差分归一化处理,得到归一化匀光板图像;

(5)设置伽马变换系数,对归一化匀光板图像进行伽马变换增强处理,得到增强匀光板图像;

(6)构建形态学结构算子,根据形态学结构算子对增强匀光板图像进行膨胀运算;

(7)对膨胀后的匀光板图像进行边缘检测,得到匀光板梯度图;

(8)对匀光板梯度图进行阈值分割、连通域过滤处理,将处理结果作为标注结果;

(9)将标注结果与原始匀光板图像组成样本数据集,基于交叉熵损失函数训练深度卷积神经网络,实现匀光板缺陷的自动检测。

3.创新点

(1)采用基于阈值化的差分归一化处理、图像增强、边缘检测等图像处理技术,得到匀光板缺陷结果,降低了检测匀光板缺陷的难度;

(2)基于匀光板缺陷结果进行样本自动标注,根据标注结果训练深度卷积神经网络,降低了匀光板缺陷检测的误检率,提高了缺陷检测准确率。