基于磁光成像法的缺陷檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于磁光成像無損缺陷檢測技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種基于磁光 成像法的缺陷檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 磁光成像技術(shù)是在現(xiàn)階段無損檢測中正在急速發(fā)展的一種檢測技術(shù)，其主要的特 點是檢測速度快、可視化強和精度極高。磁光成像方法的主要研究方法有兩個：第一為硬件 研究，即對硬件平臺的優(yōu)化與開發(fā)，使得選擇后的偏振器，光源、光路、以及磁光傳感器可以 讓成像效果更好；第二為軟件中的圖像處理方法研究，即主要從傳感器中拍攝到的圖像中 獲取缺陷信息，讓缺陷的識別能力更強，更突出，必要時可以測得缺陷的位置及尺寸信息。
[0003] 目前，硬件研究已有相當?shù)奈墨I可以追溯。如研究光源的，其波長等特性對傳感器 的敏感程度。還有就是光路的研究，光線的入射角不同，對成像的清晰程度有不同程度的影 響。然而對于圖像的處理，目前還未得出一致的方法。其主要難點有：首先磁光的成像是根 據(jù)缺陷對磁路的影響，使得導(dǎo)體里的磁場方向發(fā)生改變，有向上的分量，導(dǎo)致光波偏振角發(fā) 生旋轉(zhuǎn)，使得CCD(Charge-coupledDevice，電荷親合元件）光感器件感光強度發(fā)生改變， 從而使得缺陷顯現(xiàn)。但是，金屬本身的磁疇也會有同樣的效果，但是它并不是缺陷，這樣就 無法識別正真的缺陷，降低方法的識別率；其次，目前雖有文獻對磁疇有了相關(guān)研究，但是 對如何在磁光圖中提取缺陷信息，并不多見。
[0004] 目前對磁光圖像處理的方法有濾波和模式識別等，濾波主要是在像素級別上的， 由于磁光圖像的特殊性一一磁疇大小不一，形狀不定，使得這些方法都不能很好對缺陷進 行檢測和可視化，特別是對不規(guī)則的缺陷，并不能很好的檢測或識別出來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于磁光成像法的缺陷檢測方 法，有效濾除磁疇斑點，從磁光圖像中準確地提取得到缺陷信息，定位缺陷位置。
[0006] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明基于磁光成像法的缺陷檢測方法包括以下步驟：
[0007] S1 :采用磁光成像裝置獲取試件的磁光圖像，進行灰度化處理得到磁光灰度圖；
[0008] S2 :記磁光灰度圖的大小為mXn，按照預(yù)設(shè)的窗口邊長W對磁光灰度圖進行窗口 化處理，將磁光灰度圖劃分為1\~個像素塊，其中_?二「《:/1^，況=「》/爐1，「1表示 向上取整；
[0009] S3 :構(gòu)建一個MXN的標記矩陣Mark，然后遍歷每個像素塊（i,j)，i= 1，2,…，M， j= 1，2,…，N，對像素塊（i，j)中的像素值進行統(tǒng)計，統(tǒng)計像素塊（i，j)中像素值大于預(yù)設(shè) 閾值?\的像素點個數(shù)D，如果D>λ(ΜΧΝ)，λ表示比例常數(shù)，令標記矩陣Mark中對應(yīng)元 素值Mark(i,j) = 1，否則令標記矩陣Mark中對應(yīng)元素值Mark(i,j) = 0 ;
[0010] S4 :對標記矩陣Mark進行連通性運算，求得標記矩陣中非零元素的連通域并編 號，記非零連通域的數(shù)量為K;
[0011] S5 :對每個連通域中的元素進行統(tǒng)計得到元素數(shù)量Qk，k= 1，2,···，K;
[0012] S6 :設(shè)置缺陷大小閾值Τ2;
[0013] S7 :遍歷標記矩陣的每個連通域，如果對應(yīng)的元素數(shù)量Qk<Τ2，則在磁光灰度圖中 將該連通域中所有元素對應(yīng)的像素塊用磁光灰度圖的全局灰度均值進行回填，否則不作任 何操作，回填后的磁光灰度圖即為缺陷檢測結(jié)果圖像。
[0014] 本發(fā)明基于磁光成像法的缺陷檢測方法，得到試件的磁光灰度圖像，對磁光灰度 圖像進行窗口化，然后構(gòu)建標記矩陣，遍歷窗口化得到的每個像素塊，根據(jù)像素塊中像素值 大于預(yù)設(shè)閾值的像素點數(shù)量，設(shè)置得到標記矩陣中的元素值，然后求得標記矩陣的連通域， 遍歷每個連通域，如果元素數(shù)量小于缺陷大小閾值，則作為缺陷，在磁光灰度圖中將該連通 域中所有元素對應(yīng)的像素塊用磁光灰度圖的全局灰度均值進行回填，否則不作任何操作， 從而得到缺陷檢測結(jié)果圖像。
[0015] 本發(fā)明計算簡便，實驗證明本發(fā)明對磁疇斑點具有良好的濾除效果，從而消除磁 疇的干擾，提取出清晰的缺陷信息。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明基于磁光成像法的缺陷檢測方法的【具體實施方式】流程圖；
[0017] 圖2是磁光成像原理圖；
[0018] 圖3是磁光灰度圖窗口化示例圖；
[0019] 圖4是標記矩陣示例圖；
[0020] 圖5是圖4所示標記矩陣的連通域示例圖；
[0021] 圖6是本實施例所用試件圖片；
[0022] 圖7是圖6所示試件的磁光灰度圖；
[0023] 圖8是圖7所示磁光灰度圖窗口化后得到的二值圖像；
[0024] 圖9是標記矩陣連通域的三維圖像；
[0025] 圖10是缺陷檢測結(jié)果圖；
[0026] 圖11是缺陷檢測結(jié)果二值圖像；
[0027] 圖12是原始磁光灰度圖和缺陷檢測結(jié)果圖的對比圖；
[0028] 圖13是六種常用濾波增強方法的缺陷檢測結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行描述，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地 理解本發(fā)明。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當已知功能和設(shè)計的詳細描述也許 會淡化本發(fā)明的主要內(nèi)容時，這些描述在這里將被忽略。
[0030] 實施例
[0031] 為了更好地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，首先對本發(fā)明的理論基礎(chǔ)進行簡單說明。分 析磁光圖像可知，一般磁疇的尺寸會比缺陷小，另外缺陷的形成一般是成片或成條狀的，基 本上是一個整體（在局部）。這樣在一副磁光成像檢測的圖像中，可以看到缺陷應(yīng)該是大面 積聯(lián)通存在，而磁疇是分散性存在。基于以上分析就可以提出相應(yīng)的圖像處理方式提取出 缺陷信息。
[0032] 圖1是本發(fā)明基于磁光成像法的缺陷檢測方法的【具體實施方式】流程圖。如圖1所 示，本發(fā)明基于磁光成像法的缺陷檢測方法包括以下步驟：
[0033] S101 :獲取磁光灰度圖：
[0034] 采用磁光成像裝置獲取試件的磁光圖像，進行灰度化處理得到磁光灰度圖。
[0035] 圖2是磁光成像原理圖。如圖2所示，磁光成像首先使用磁場在導(dǎo)體中激勵出強 磁場，將功率激光經(jīng)過偏振器后形成偏振光照射在試件上。試件上的作用區(qū)域光路上有磁 光薄膜，將作用后的光線反射到檢偏器端，后由CCD感光器件接受成像。由于本發(fā)明處理的 對象是磁光圖像的灰度圖，因此要對磁光圖像進行灰度化。
[0036] S102 :磁光灰度圖窗口化：
[0037] 記磁光灰度圖的大小為mXn，按照預(yù)設(shè)的窗口邊長W對磁光灰度圖進行窗口化處 理，將磁光灰度圖劃分為MXN個像素塊，其中表示向上 取整。也就是說，當磁光灰度圖的長m和寬η剛好都是W的整數(shù)倍時，生成的像素塊陣列中 各個像素塊尺寸一致，即都為WXW，否則在磁光圖像邊緣處的像素塊大小會不一致。圖3是 磁光灰度圖窗口化示例圖。如圖3所示，假定磁光灰度圖大小為1325X1325,以邊長為40 的窗口從左往右、從上往下進彳丁窗口化，最后一彳丁像素塊的尚為5,最后一列像素塊的寬為 5〇
[0038] 就窗口邊長W而言，其值越小，處理精度越高，缺陷檢測的結(jié)果也就更加精確，但 是相應(yīng)地算法復(fù)雜度也更高，計算時間更長。因此在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)實際需要來設(shè)置 W的大小。
[0039] S103 :獲取標記矩陣：
[0040]構(gòu)建一個ΜΧΝ的標記矩陣Mark，然后遍歷每個像素塊（i,j)，i= 1，2,…，M，j= 1，2, -·，Ν，對像素塊（i，j)中的像素值進行統(tǒng)計，統(tǒng)計像素塊（i，j)中像素值大于預(yù)設(shè)閾值 ?\的像素點個數(shù)D，如果D>λ(ΜΧΝ)，λ為比例常數(shù)，一般設(shè)置其取值范圍為〇. 5<