机器视觉污点检测工具的原理及使用方法

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瑕疵检测、污垢检测或芯片检测都是非常典型的机器视觉系统检测的应用方式。根据工件和生产线的状况不同，每种检测都需要不同的功能。本文对机器视觉污点检测工具的原理及使用方法做以简介。

1、区段

      视觉系统透过CCD图像传感器将强度资料的变化检测为污点或边缘。但是，逐个处理像素需要花费大量的时间，并且噪声会对检测结果产生影响。因此，视觉系统使用由数个像素组成的小区域的平均强度，该小区域被称为“区段”，并透过比较这些区段的平均强度来检测污点。

      如上图中所示将区段（4 x 4 像素）的平均强度与周边地区的平均强度作比较，图中的红色区段被检测出污点。
2、污点检测工具的算法（区段的比较和计算方式）
      检测原理：
      （1）将 X 方向指定为检测方向时：

      污点检测工具测量指定区域（区段）的平均强度，并以四分之一个区段为间距改变区段位置。

      它可确定四个区段中的最大和最小强度之间的差值，其中包括标准区段（下图中的①95）。该差值被视为标准区段的污点等级。

      当污点等级超过当前阈值时，标准区段被视为污点。被测区域中超过预设阈值的次数被称为“污点范围”。该过程反复进行，从而不断改变标准区段在被测区域中的位置。

      （2）将 X 和 Y 方向指定为检测方向时

      以标准区段为参照物，计算 X 和 Y 方向上的16个区段的最大强度和最小强度的差值。通过比较全部 16 个区段，而不仅仅只是 X 方向上的 4 个区段，可检测更细微的强度变化（污点）。

      在圆形工件上检测污点的原理

      PET 瓶、轴承或O型圈等多种圆形工件需要对圆形区域进行视觉检测。当搜索圆形区域时，程序同时执行极坐标转换。为了检测污点，它将圆形窗口（检测区段）转换为长方形，并在圆形方向和半径方向上比较区段的强度。