λ < 1，則判定該窗口為缺陷或者磁疇斑點的一部分，如圖3的"2"號像素塊，則令標記矩陣 Mark中的對應元素值Mark(i，j) = 1，否則判定該窗口為背景，如圖3的" 1"號像素塊，令 標記矩陣Mark中的對應元素值Mark(i，j) =0。圖4是標記矩陣示例圖?？梢?，標記矩陣 Mark是一個二值矩陣，使用該矩陣可以將磁光灰度圖二值化。
[0041]S104:求取標記矩陣的連通域：
[0042] 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。其 具體方法為：先對Mark矩陣中的非零元素進行統(tǒng)計，采用4方向聯(lián)通原則，使得上下左右都 是非零元素的集合認為是一個連通域，若與其他的非零元素群隔離，那另外的認為是另一 個連通域，這樣對所有的非零連通域進行編號，記非零連通域的數(shù)量為K。圖5是圖4所示 標記矩陣的連通域示例圖。如圖5所示，該標記矩陣中存在4個連通域。
[0043] S105 :求取每個連通域大小：
[0044] 對步驟S104得到的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，Qk同時也表示第k個連通域中所包含的像素塊數(shù)量。
[0045] S106 :設置缺陷大小閾值：
[0046] 由于缺陷尺寸大于磁疇，因此根據(jù)磁疇連通域的大小來設置缺陷大小閾值T2,T2 的確定方法可以根據(jù)實際需要來選擇。例如可以根據(jù)磁疇連通域大小的經(jīng)驗值來設置，或 者用其他算法來獲取。本實施例中采用從當前圖像各連通域大小中搜索得到，其具體方法 為：
[0047] 由于缺陷尺寸大于磁疇，因此本發(fā)明認為缺陷所在連通域就應當在最大的幾個連 通域中間。因此將K個連通域的元素數(shù)量Qk從小到大進行排序，記排序后第k個元素數(shù)量 為4'，依次計算^, = (9'14,+1-9'14,)/9'14,，其中1^=1，2，."，1(-1，一旦有1^> τ，τ表示預設的閾值，則將Q'k(即作為缺陷大小閾值T2，即令T2=Q，。如果所有nk< 均小于τ，那么說明該磁光圖像中不存在缺陷，令T2=Q'κ。一般來說，為了更好地區(qū)分 缺陷和干擾，設置閾值τ多1，本實施例中設為1。
[0048] S107 :獲取缺陷檢測結果圖像：
[0049] 遍歷標記矩陣的每個連通域，如果對應的元素數(shù)量％<T2，則在磁光灰度圖中將 該連通域中所有元素對應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果圖像。
[0050] 為了更好地說明本發(fā)明的技術效果，采用一個具體的試件進行了實驗驗證。圖6 是本實施例所用試件圖片。如圖6所示，本實施例中試件使用的是硅鋼片，其中缺陷寬1_， 深0.2mm。圖7是圖6所示試件的磁光灰度圖。磁光灰度圖的大小為1325X1325。采用 15*15的窗口對磁光灰度圖進行窗口化處理，設置閾值?\= 42,λ=0.6,遍歷每個像素塊， 獲取得到標記矩陣。為了顯示標記矩陣的處理效果，采用標記矩陣對磁光灰度圖進行二值 化。圖8是圖7所示磁光灰度圖窗口化后得到的二值圖像。如圖8所示，由于磁疇斑點的 存在，缺陷被埋沒在圖像當中。
[0051] 然后求取標記矩陣的連通域并編號。圖9是標記矩陣連通域的三維圖像。如圖9 所示，標記矩陣中每個元素值的高度以其編號確定。然后搜索缺陷大小閾值，最后對非缺陷 區(qū)域進行回填，得到缺陷檢測結果圖。圖10是缺陷檢測結果圖。為了更好地說明缺陷檢測 結果的效果，根據(jù)缺陷檢測結果來更新標記矩陣。也就是說，遍歷標記矩陣的每個連通域， 如果對應的元素數(shù)量Qk<τ2，則將該連通域中所有元素值置為0,否則該連通域中所有元素 值置為1，記更新后的標記矩陣為Mark'。根據(jù)標記矩陣Mark'，對磁光圖像灰度圖進行 二值化，得到缺陷檢測結果二值圖像。圖11是缺陷檢測結果二值圖像。如圖10和圖11所 示，缺陷信息被很好的提取出來了，磁疇斑點的影響被降到了最低程度。圖12是原始磁光 灰度圖和缺陷檢測結果圖的對比圖。如圖12所示，采用本發(fā)明可以基本排除磁疇的干擾， 得到較為準確的缺陷檢測結果。
[0052] 此外，為了說明本發(fā)明的有益效果，采用六種常用的濾波增強方法進行缺陷檢測 效果對比。圖13是六種常用濾波增強方法的缺陷檢測結果圖。對比圖12和圖13可以看 出，六種常用濾波增強方法雖然能夠從一定程度上減少磁疇的干擾，但是其效果遠遠低于 本發(fā)明。可見，相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明可以有效地排隊磁疇干擾，更準確地提取缺陷圖像。
[0053] 盡管上面對本發(fā)明說明性的【具體實施方式】進行了描述，以便于本技術領域的技術 人員理解本發(fā)明，但應該清楚，本發(fā)明不限于【具體實施方式】的范圍，對本技術領域的普通技 術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些 變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護之列。
【主權項】
1. 一種基于磁光成像法的缺陷檢測方法，其特征在于，包括W下步驟： 51 :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； 52 :記磁光灰度圖的大小為mXn，按照預設的窗口邊長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M=「W/ ，iv二「n/r1，「"I表示向上取 整； 53 :構建一個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)中像素值大于預設闊值 Tl的像素點個數(shù)D，如果D>A(MXN)，令標記矩陣Mark中對應元素值Mark(i,j) = 1，否 則令標記矩陣Mark中對應元素值Mark(i,j) =O; 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; 55 :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; 56 :設置缺陷大小闊值Tz; 57 :遍歷標記矩陣的每個連通域，如果對應的元素數(shù)量Qk<T2,則在磁光灰度圖中將該 連通域中所有元素對應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果圖像。2. 根據(jù)權利要求1所述的缺陷檢測方法，其特征在于，所述步驟S3中A的取值范圍為 0. 5 <A< 1。3. 根據(jù)權利要求1所述的缺陷檢測方法，其特征在于，所述步驟S7中闊值T2的確定方 法為：將K個連通域的元素數(shù)量Qk從小到大進行排序，記排序后第k個元素數(shù)量為Q'k，依 次計算n'k,=他k, 4-Q'k, )/Q'k,，其中k' = 1，2,…，K-1，一旦有ru, >T，T表 示預設的闊值，令Tz=Q'k。如果所有HkJ勻小于T，令Tz=Q'K。4. 根據(jù)權利要求3所述的缺陷檢測方法，其特征在于，所述闊值T>1。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種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設閾值的像素點數(shù)量，設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果圖像。本發(fā)明計算簡便，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。
【IPC分類】G01N27/82
【公開號】CN105372324
【申請?zhí)枴緾N201510896552
【發(fā)明人】程玉華, 殷春, 田露露, 魏修嶺, 王偉, 白利兵, 黃雪剛, 陳凱, 張 杰
【申請人】電子科技大學
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月7日