Page 100 - 无损检测2022年第四期

姜咪慧,等:
IR46 电能表液晶屏的坏点视觉检测

测框架, 通过提取屏幕区域、 预处理、 阈值分割以及 E ( t ) = ∑ W ( x , )/[ I ( x , )] ( 3 )
y
y
坏点选择过程, 设定了适用于不同检测环境的参数, x , y
式中: E ( t )为提取得到的像素灰度偏移; W ( x , )
y
并结合该参数, 形成了多种坏点视觉检测方法。袁
为设定的提取窗口。
玉英等 [ 7 ] 结合物联网处理技术以及数值化电能表液
根据上述计算得到的偏移参数可知, 液晶屏可
晶屏的特点, 设定了电能表液晶屏显示的阈值, 优化
配准的区域边框为矩形, 此时可将该边缘处的灰度
了坏点检测过程。
定义为 0 , 像素点的配准过程可表示为 [ 11 ]
电能表液晶屏内存在明暗差异区域, 会对坏点
x + 1 y + 1
检测产生干扰, 导致检测得到的坏点数量较少。现 ∑∑ A ( i ,)
j
投入使用的视觉检测方法存在一定的优化空间, 为 M ( x , ) i = x j= y ( 4 )
y =
E ( t )
此, 笔者设计了一种 IR46 电能表液晶屏坏 点视觉
式中: M ( x , ) 为配准处理的像素点函数; A ( i ,)
y
j
检测方法并进行检测试验。首先采用定量化处理方
为增加了偏移量的像素灰度数值。
式变换液晶屏内的像素点, 运用相关函数关联处理 为了增强液晶屏内像素点配准的自适应性 [ 12 ] ,
灰度化的像素点, 采用 Harris角点提取像素点在液
在上述数值关系内设定一个灰度差阈值, 阈值数值
晶显示屏内产生的像素灰度偏移, 配准液晶屏内的 关系可表示为
像素点; 然后采用傅里叶变换数值关系, 计算相位数
H ( x , ) ≥F ( 5 )
y
值差, 划分光束范围, 控制约束其图像的振幅截止频 式中: H ( x , ) 为含有灰度差的像素点样本; F 为
y
率, 使漏光区域最小, 减少坏点检测的干扰; 再根据 设定的自适应阈值。
坏点目标检测回归数值, 构建坏点检测 窗口; 基于 以设定的阈值数值关系作为限制, 配准液晶屏
DOC 原理构建坏点检测滤波器模型, 对傅里叶变换 内的像素点后, 划分液晶屏内视觉光束分束。
后的图像进行坏点滤波, 完成坏点视觉检测。 1.2 划分液晶屏内视觉光束分束
1 IR46 电能表液晶屏的坏点视觉检测方法 经配准处理的像素点有着特殊的相位分布, 在
光波调制后, 其内部像素点衍射形成阵列形式的光
1.1 配准IR46 电能表液晶屏像素点 束, 在电能表已知衍射输出参数的控制下, 电能表液
将IR46 电能表内的液晶屏处理过程视为空间 晶显示屏在不同的振幅分布下, 会产生光暗分布不
范围内的二维矩阵, 采用定量化处理方式变换液晶 均匀的现象, 故采用傅里叶变换数值关系处理配准
屏内的像素点, 处理过程可表示为 得到的像素点, 处理过程可表示为

I ( x , ) g ( 1 ) A outij = F +A ( , ) ( 6 )
(,)
y =
I 1 f x , )] A ( i ,) f x f y
[ (
y
j
式中: I ( x , ) 为定量变化处理函数; ( x , )为二 式中: A out i j 为 傅 里 叶 输 出 的 像 素 数 值 关 系;
(, )
f
y
y
g A ( , ) 表示振幅空间调制下的像素点。
维矩阵内的液晶屏像素点; 为像素点辐射关系; I 1 f x f y
为液晶屏内的线性数值变换关系。 统一液晶屏内的光束分布后, 点阵液晶屏像素
将以上述数值化后的像素点作为处理对象 [ 8-9 ] , 点的识别需要分辨率不低于 300 万像素的相机, 因
在配准处理前, 将数值化的像素点转换为灰度直方 此, 笔者选择了 1000 万像素的相机, 并设定液晶屏

图的形式, 并运用相关函数关联处理灰度化的像素 的光振幅数值, 以像素点光点的相位数值差, 调制液
点, 处理过程可表示为 晶屏内的光束, 计算得到的相位数值差可表示为
g G - l ) P i x , )
(
(
y
(
t= ( 2 ) P k x , ) ( 7 )
y =
(,)
l w A outij
式中: t 为构建的处理函数; G 为液晶屏的像素点样 式中: P k x ,) 为计算得到的相位数值差; P i x ,)
(
(
y
y
本; l 为液晶屏内的子区域 [ 10 ] ; l w 为液晶屏的特征 为液晶屏的光振幅数值。
维度。 对应形成的数值差, 划分光束分束过程示意如
为了控制灰度处理后像素点灰度的精度, 采用 图 1 所示。
Harris角点提取像素点在液晶显示屏内产 生的像 基于图 1 所示的划分光束分束过程, 在预设的
素灰度偏移, 其数值关系可表示为 光束范围内 [ 13 ] , 控制其截止频率, 形成一个约束数
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2022 年 第 44 卷 第 4 期

无损检测