CN115035113A - 基于x射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于X射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法,属于图像处理技术领域;包括以下步骤:获取手机数据线的X射线图像;并获取X射线图像中每个像素点的对比度;构建对比度‑灰度矩阵;获取每个对比度的增强权重分布;获取增强因子曲线上所有的截断点;利用增强后的灰度值替换X射线图像中原本的灰度值,获取增强后的图像;根据增强后的图像利用DNN神经网络识别手机数据线的生产缺陷。本发明通过对手机数据线X射线图像进行增强,根据增强后的X射线图像检测手机数据线的生产缺陷,以便根据手机数据线的生产缺陷调整生产工艺提高手机数据线的合格率。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域,具体涉及一种基于X射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法。
背景技术
手机数据线是连接手机到电脑的线缆,用来实现手机和电脑之间的数据通信。随着科技与经济的发展,手机已成为人们生活中不可或缺的一部分,而手机数据线作为手机的标配也成为人们生活中不可或缺的一部分。
在手机数据线的生产过程中,可能会因为工艺不当导致手机数据线存在断线、短路等缺陷。此些缺陷会导致手机数据线数据传输效率低或无法传输,严重时损坏手机甚至会引起火灾。因此在手机数据线出厂前需对手机数据线进行生产缺陷检测。目前生产上对手机数据线进行检测时普遍是由人工将手机数据线的接头插入到检测装置中,进行额定电压电流等测试。但该测试方法仅能检测手机数据线是否存在质量问题,而无法检测到产生质量问题的具体生产缺陷,也就无法根据生产缺陷调整生产工艺提高手机数据线的合格率。
为了实现上述目的,本领域技术人员通常采用X射线探测手机数据线内部的生产缺陷,但是大部分X射线仪检测精度低,得到的X射线图像不清晰,导致直接根据手机数据线X射线图像检测结果准确率低。若要通过X射线图像准确检测手机数据线的生产缺陷,则需要对X射线图像增强,而现有的图像增强方法如直方图均衡化,通过将图像的直方图转换为均匀分布的形式增强图像整体对比度从而实现图像增强,但该方法存在频率大的灰度值过度增强、频率小的灰度值被合并吞噬的问题。手机数据线的细节以及缺陷对应的灰度值可能较少,通过直方图均衡化的方法可能会导致缺陷所在的灰度值被吞噬合并,此时无法达到增强图像细节和缺陷的效果。因此,为了增强手机数据线的X射线图,并准确检测出手机数据线的生产缺陷,本发明提供一种基于X射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法。
发明内容
为了解决现有技术中的不足,本发明提供一种基于X射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法,该方法通过对手机数据线X射线图像进行增强,根据增强后的X射线图像检测手机数据线的生产缺陷,以便根据手机数据线的生产缺陷调整生产工艺提高手机数据线的合格率。
本发明的目的是提供一种基于X射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法,包括以下步骤:
获取手机数据线的X射线图像;并获取X射线图像中每个像素点的对比度;
根据每个像素点的对比度及灰度值构建对比度-灰度矩阵;
根据每个像素点的对比度设定对比度的增强区间;
根据对比度的增强区间,结合高斯分布函数获取每个对比度的增强权重分布;
根据每个对比度的增强权重分布及对比度-灰度矩阵中的元素值获取每个灰度值的增强因子;其中,对比度-灰度矩阵中的元素值为相同对比度和灰度值对应像素点的频数;
根据每个灰度值的增强因子绘制增强因子曲线;统计增强因子曲线上多个极大值对应的极大灰度值获取灰度值序列;
根据灰度值序列中任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值,和在增强因子曲线中所述任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值之间的每个灰度值,及每个灰度值在对比度-灰度矩阵中对应的像素点的频数,获取所述任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值之间的每个灰度值的截断点概率,将最大截断点概率对应的灰度值作为截断点;依次类比获取增强因子曲线上所有的截断点;
根据每个灰度值是否为截断点获取每个灰度值的增强频率;再根据每个灰度值的增强频率获取每个灰度值的增强概率;根据每个灰度值的增强概率及最大灰度值获取每个灰度值增强后的灰度值;利用增强后的灰度值替换X射线图像中原本的灰度值,获取增强后的图像;
根据增强后的图像利用DNN神经网络识别手机数据线的生产缺陷。
在一实施例中,所述每个灰度值的截断点概率是按照以下步骤获取:
获取灰度值序列中任一极大灰度值在对比度-灰度矩阵中,并在对比度的增强区间内最大元素值对应的第一对比度;
根据任一极大灰度值在灰度值序列中与其相邻的两个极大灰度值及第一对比度确定任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值之间存在截断点;
根据任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值和其之间的每个灰度值,及每个灰度值在对比度-灰度矩阵中对应的像素点的频数获取任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值之间每个灰度值的截断点概率。
在一实施例中,所述对比度-灰度矩阵中,对比度-灰度矩阵每一行为一个灰度值;对比度-灰度矩阵每一列为一个对比度值。
在一实施例中,所述每个对比度的增强权重分布是按照以下步骤获取:
基于高斯分布函数,根据对比度的增强区间中的下限值和上限值,获取高斯分布函数的幅值参数,标准差参数及均值参数;将幅值参数,标准差参数及均值参数输入高斯分布函数中获取每个对比度的增强权重分布。
在一实施例中,所述每个对比度的增强权重分布计算公式如下:
在一实施例中,所述每个灰度值的增强因子计算公式如下:
在一实施例中,每个灰度值的增强频率计算公式如下:
在一实施例中,所述每个灰度值增强后的灰度值计算公式如下:
在一实施例中,所述每个像素点的对比度是按照以下步骤获取:
在一实施例中,所述手机数据线的生产缺陷是按照以下步骤识别:
DNN神经网络是基于均方差损失函数,和采集的手机数据线X射线增强图像作为训练集,获取训练后的DNN神经网络;网络的输入为手机数据线X射线增强图像,网络输出为包围框的中心点及长宽尺寸;所述包围框为手机数据线的生产缺陷区域;
将待检测的手机数据线X射线增强图像输入至DNN神经网络获取手机数据线的生产缺陷区域。
本发明的有益效果是:
本发明提供的一种基于X射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法,该方法通过获取X射线图像中每个像素点的对比度,构建对比度-灰度矩阵,通过对比度-灰度矩阵获取每个对比度值的增强权重,用来反应对应像素点需要增强的程度,再根据每个对比度值的增强权重获取每个灰度值的增强因子,对手机数据线X射线图像中不同特征灰度值区分的边界,实现对不明显的特征进行整体增强,从而提高图像整体的对比度的同时,提高图像局部的对比度,可避免频率大的灰度值过度增强、频率小的灰度值被吞噬合并,对手机数据线细节及缺陷有着较好的增强效果。根据手机数据线X射线增强图像进行手机数据线生产缺陷检测,检测结果更加准确。可根据手机数据生产缺陷的检测结果对手机数据线进行分拣,确保出厂的手机数据线的合格率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种基于X射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法的实施例总体步骤的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明所针对的具体场景为:X射线图像不清晰,需要对X射线图像进行增强,使得手机数据线中的生产缺陷更加清晰易于检测。本发明通过结合获取每个像素点的对比度,构建对比度-灰度矩阵,根据对比度-灰度矩阵获取每个灰度值的增强因子,结合增强因子对X射线图像进行增强。本发明可提高图像整体的对比度同时提高图像局部的对比度,避免频率大的灰度值过度增强、频率小的灰度值丢失的问题。
本发明的主要目的是:通过对手机数据线X射线图像进行增强,根据增强后的X射线图像检测手机数据线的生产缺陷,以便根据手机数据线的生产缺陷调整生产工艺提高手机数据线的合格率。
本发明提供的一种基于X射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法,参见图1所示,包括以下步骤:
S1、获取手机数据线的X射线图像;
在本实施例中,通过传送带将手机数据线传送至X射线仪,通过X射线仪对手机数据线进行扫描,获得手机数据线X射线图像。手机数据线X射线图像为灰度图像。
需要说明的是,X射线图像是利用X射线对不同物质穿透能力不同获得的。X射线对手机数据线内部不同部分的穿透能力差异可能较小,或X射线手机数据线内部缺陷与其他正常部分的穿透能力差异可能较小,导致手机数据线X射线图像不清晰。此时需要对手机数据线X射线图像进行增强。
现有的图像增强方法如直方图均衡化,通过将图像的直方图转换为均匀分布的形式增强图像整体对比度从而实现图像增强,但该方法存在频率大的灰度值过度增强、频率小的灰度值被合并吞噬的问题。手机数据线的细节以及缺陷对应的灰度值可能较少,通过直方图均衡化的方法可能会导致缺陷所在的灰度值被吞噬合并,此时无法达到增强图像细节和缺陷的效果。
本实施例通过计算每个像素点的对比度,构建对比度-灰度矩阵,结合对比度-灰度矩阵获取每个灰度值的增强因子。根据增强因子对手机数据线X射线图像进行增强。可提高图像的整体对比度,同时提高图像的局部对比度,可避免频率大的灰度值过度增强、频率小的灰度值被吞噬合并。对手机数据线细节及缺陷有着较好的增强效果。具体如下:
S2、获取X射线图像中每个像素点的对比度;
根据每个像素点的对比度及灰度值构建对比度-灰度矩阵;
需要说明的是,图像不清晰可以认为是由于图像中细节、边缘等部分的对比度较低造成的。因此,本实施例中首先计算每个像素点的对比度,以便后续根据像素点的对比度构建像素点对比度-灰度矩阵,获取每个灰度值需要增强的程度。
所述每个像素点的对比度是按照以下步骤获取:
在本实施例中,以手机数据线X射线图像中每个像素点为中心,构建一个的窗口,在实施例中,以窗口内每个像素点的灰度值为数据样本,对数据样本进行聚类,将其分成两类;获取每一类像素点的灰度值均值,计算两类像素点的灰度值均值的差值绝对值,作为该窗口中心像素点的对比度;对比度可以反映局部像素点灰度的变化,当对比度较大时,可能为清晰的边缘,当对比度较小时,可能为模糊的边缘,当对比度非常小时,可能为平坦区域;当窗口内包含X射线图像中两个图像特征时,对比度实际可看作是连哥哥图像特征的灰度差异。需要说明的是,在本实施例中采用K均值聚类算法,设置聚类的类别为2,则最终聚类的结果就是两类。
所述对比度-灰度矩阵中,对比度-灰度矩阵每一行为一个灰度值;对比度-灰度矩阵每一列为一个对比度值。对比度-灰度矩阵中的元素值为相同对比度和灰度值对应像素点的频数。
为了获取对比度-灰度矩阵,在本实施例中,统计手机数据线X射线图像中所有灰度值的对应的所有对比度出现的频率,构建一个大小的对比度-灰度矩阵。对比度-灰度矩阵每一行表示一个灰度值,如对比度-灰度矩阵中第行表示灰度值;对比度-灰度矩阵每一列表示一个对比度值,如对比度-灰度矩阵中第行表示对比度值;对比度-灰度矩阵中的值表示该行灰度值该列对比度在手机数据线X射线图像中的像素点频率。如对比度-灰度矩阵中第行第列的值为手机数据线X射线图像中灰度值为对比度为的像素点的频数。
S3、根据每个像素点的对比度设定对比度的增强区间;
根据对比度的增强区间,结合高斯分布函数获取每个对比度的增强权重分布;
需要说明的是,对于对比度非常小的像素点,可能为平坦区域的像素点,无需对其进行增强,对于对比度大的像素点,可能为清晰的边缘的像素点,无需对其进行增强;对于对比度较小的像素点,可能为不明显的边缘或缺陷的像素点,需要对其进行增强。因此对比度的大小决定了像素点是否需要增强。
在本实施例中,当对比度非常小或较大时,无需进行增强,当对比度较小时,需要进行增强,此时对比度的增强权重应较大。此时由操作人员基于每个像素点的对比度,根据实际情况设置阈值、,使得小于阈值对比度值的增强权重为0,大于阈值的对比度值的增强权重为0,即将区间作为对比度的增强区间;在本实施例中,基于实际情况将,。
所述每个对比度的增强权重分布是按照以下步骤获取:
基于高斯分布函数,根据对比度的增强区间中的下限值和上限值,获取高斯分布函数的幅值参数,标准差参数及均值参数;将幅值参数,标准差参数及均值参数输入高斯分布函数中获取每个对比度的增强权重分布。具体如下:
在本实施例中,对于增强区间内的对比度值,该增强区间内较小的对比度值较大可能对应灰度平坦区域内的噪声点,较小可能为不明显的边缘,此时为了避免对噪声点过度增强,该增强区间内较小的对比度值的增强权重应较小;该增强区间内较大的对比度值,对比度值越大,图像中对应的位置越清晰,因此当增强区间内对比度值越大时,需要增强的程度就越小,增强权重应较小;该增强区间内处于中间的对比度值较大可能对应图像中不明显的边缘,此时需要重点增强,其增强权重应较大。该规律与高斯分布相似,因此可用高斯分布函数来拟合增强区间内对比度增强权重分布,高斯分布函数为:
根据对比度的增强区间中的下限值和上限值,获取高斯分布函数的幅值参数,标准差参数及均值参数;具体如下:
S4、根据每个对比度的增强权重分布及对比度-灰度矩阵中的元素值获取每个灰度值的增强因子;
根据每个灰度值的增强因子绘制增强因子曲线;统计增强因子曲线上多个极大值对应的极大灰度值获取灰度值序列;其中,极大灰度值是增强因子曲线上极大值对应的灰度值,也就将获取灰度值序列中的每个灰度值记为极大灰度值;
在本实施例中,每个灰度值对应多个对比度,结合对比度增强权重及对比度-灰度矩阵中的频率,获取每个灰度值的增强因子。所述每个灰度值的增强因子计算公式如下:
式中,表示灰度值为的增强因子;表示对比度为的增强权重分布;表示对比度-灰度矩阵中灰度值为及对比度为的像素点的频数,即为对比度-灰度矩阵中第行第列的元素值;当灰度值对比度处于范围内的像素点频率越大,灰度值的增强因子越大。
根据上述获取的所有灰度值的增强因子。以灰度值为横轴,增强因子为纵轴,绘制增强因子曲线。由于手机数据线中同一特征(如芯线)在手机数据线X射线图像中灰度较为平坦,同一特征包含的灰度值的频率呈现高斯分布的形式。若该特征不明显即与其他特征相近,则根据上述步骤,该特征对应灰度值中,频率最大的灰度值处于对比度的增强区间范围内的像素点频率最大,其增强因子最大。则获取增强因子曲线上所有局部极大值对应的极大灰度值,也就是获取增强因子曲线上所有峰值对应的极大灰度值,统计增强因子曲线上多个极大值对应的极大灰度值获取灰度值序列;将灰度值序列的个数记为。
根据灰度值序列对不明显的特征进行整体增强,具体如下:
S5、根据灰度值序列中任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值,和在增强因子曲线中所述任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值之间的每个灰度值,及每个灰度值在对比度-灰度矩阵中对应的像素点的频数,获取所述任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值之间的每个灰度值的截断点概率,将最大截断点概率对应的灰度值作为截断点;依次类比获取增强因子曲线上所有的截断点;
所述每个灰度值的截断点概率是按照以下步骤获取:
获取灰度值序列中任一极大灰度值在对比度-灰度矩阵中,并在对比度的增强区间内最大元素值对应的第一对比度;
根据任一极大灰度值在灰度值序列中与其相邻的两个极大灰度值及第一对比度确定任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值之间存在截断点;
根据任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值和其之间的每个灰度值,及每个灰度值在对比度-灰度矩阵中对应的像素点的频数获取任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值之间每个灰度值的截断点概率。
在本实施例中,为对每个不明显的特征进行整体增强,则需要将增强因子曲线分段,增加每段之间的对比度。对灰度值序列中除第一个极大灰度值及最后一个极大灰度值之外的每个极大灰度值进行分析(第一个极大灰度值、最后一个极大灰度值默认分别属于增强因子曲线分段后第一段、最后一段,因此无需对其分析),获取增强因子曲线分段的截断点。如对灰度值序列中第个极大灰度值()进行分析的过程如下:
首先获取灰度值序列中第个极大灰度值在对比度-灰度矩阵中,对比度的增强区间范围内频率最大的对比度,记为。该值极大可能为灰度值序列中第个极大灰度值所表示特征的边缘的对比度。则与该特征通过所述边缘相邻特征的边缘也不清晰,所述相邻特征的边缘的对比度也处于范围内,所述相邻特征的主要灰度值也位于灰度值序列中,且与第个极大灰度值在灰度值序列中相邻。且当为灰度值序列中第个极大灰度值所表示特征的边缘的对比度时,相邻特征的主要灰度值与灰度值序列中第个极大灰度值之间的差异近似;同时有较小可能为灰度值序列中第个极大灰度值所表示特征中噪声的对比度,而所述特征与周围相邻特征对比度较大,此时周围相邻特征的主要灰度值与灰度值序列中第个极大灰度值之间的差异远大于。
其次,获取灰度值序列中第个极大灰度值、第个极大灰度值分别与第个极大灰度值的差值绝对值,判断所述差异绝对值是否小于。若所述差异绝对值均大于等于,则为灰度值序列中第个极大灰度值所表示特征中噪声的对比度,此时灰度值序列中第个极大灰度值所表示特征与周围相邻特征的对比度较大,无需进行重点增强,无需根据第个极大灰度值在增强因子曲线中分段,即在第个极大灰度值与第个极大灰度值之间、第个极大灰度值与第个极大灰度值之间不存在截断点;
若仅存在一个所述差异绝对值小于1.5,则该差异绝对值对应的灰度值为灰度值序列中第个极大灰度值所表示特征相邻特征的主要灰度值,该灰度值与第个极大灰度值之间存在截断点。若该极大灰度值为灰度值序列中第个极大灰度值,则将其记为,将第个极大灰度值记为。若该灰度值为灰度值序列中第个极大灰度值,则将其记为,将第个极大灰度值记为;
若两个所述差异绝对值均小于1.5,则获取与更接近的差异绝对值对应的灰度值。该灰度值即为灰度值序列中第个极大灰度值所表示特征相邻特征的主要灰度值,该灰度值与第个极大灰度值之间存在截断点。若该灰度值为灰度值序列中第个极大灰度值,则将其记为,将第个极大灰度值记为。若该灰度值为灰度值序列中第个极大灰度值,则将其记为,将第个极大灰度值记为。
最后,获取与之间的截断点:在噪声的干扰下,极大灰度值所表示的特征还包含了极大灰度值相邻的灰度值,且包含的灰度值频率呈现高斯分布的形式,因此距离极大灰度值越远且频率越小的灰度值越可能为截断点。同理距离极大灰度值越远且频率越小的灰度值越可能为截断点。综合以上,越靠近极大灰度值与中值的灰度值且频率越小的灰度值越可能为截断点。计算极大灰度值与之间的每个灰度值为截断点的概率,如极大灰度值与之间的灰度值为截断点的概率为:
同理,对增强因子曲线中除第一个极大灰度值、最后一个极大灰度值之外的其余极大灰度值进行分析,获取增强因子曲线所有截断点,构成截断点集合。截断点为手机数据线X射线图像中不同特征灰度值区分的边界,为增强不同特征灰度值之间的对比度,则需要为边界设置较大的增强概率。根据灰度值是否为截断点,为每个灰度值设置增强概率。具体如下:
S6、根据每个灰度值是否为截断点获取每个灰度值的增强频率;再根据每个灰度值的增强频率获取每个灰度值的增强概率;根据每个灰度值的增强概率及最大灰度值获取每个灰度值增强后的灰度值;利用增强后的灰度值替换X射线图像中原本的灰度值,获取增强后的图像;
根据灰度值是否为截断点,获取每个灰度值的增强频率;每个灰度值的增强频率计算公式如下:
式中,表示灰度值为的增强频率,表示截断点的集合;表示对比度的增强区间中的上限值;为灰度值大小。需要说明的是,在未进行增强前,每个灰度值占所有灰度值的,因此当灰度值不是截断点时,将设为灰度值的增强频率;当灰度值为截断点时,为了将不同特征的灰度值进行区分,灰度值的频率应设置较大的数值,而认为对比度大于时,图像中对应的特征较为清晰,要求灰度值与前一个灰度值增强后之间距离较大,使得图像的两个特征区分较为明显,则将灰度值的增强频率设置为;
再根据每个灰度值的增强频率获取每个灰度值的增强概率,其计算公式如下:
式中,表示灰度值增强后的灰度值;为灰度值为r的增强概率;表示灰度值的累积增强概率;255表示最大的灰度值。由此,将灰度值从0至每个灰度值的增强概率的累积率在最大灰度值所占的比值作为每个灰度值增强后的灰度值,能够提高图像整体的对比度的同时,提高图像局部的对比度,可避免频率大的灰度值过度增强、频率小的灰度值被吞噬合并,对手机数据线细节及缺陷有着较好的增强效果。
最后,利用增强后的灰度值替换手机数据线X射线图像中原本的灰度值,得到手机数据线X射线增强图像。本实施例中的图像增强方法提高图像的整体对比度,同时提高图像的局部对比度,可避免频率大的灰度值过度增强、频率小的灰度值被吞噬合并。对手机数据线细节及缺陷有着较好的增强效果。
S7、根据增强后的图像利用DNN神经网络识别手机数据线的生产缺陷。
所述手机数据线的生产缺陷是按照以下步骤识别:
DNN神经网络是基于均方差损失函数,和采集的手机数据线X射线增强图像作为训练集,获取训练后的DNN神经网络;网络的输入为手机数据线X射线增强图像,网络输出为包围框的中心点及长宽尺寸;所述包围框为手机数据线的生产缺陷区域;其中,DNN神经网络采用编码器-解码器(Encoder-Decoder)形式;将待检测的手机数据线X射线增强图像输入至DNN神经网络获取手机数据线的生产缺陷区域。
上述步骤获取了手机数据线X射线增强图像,根据手机数据线X射线增强图像进行手机数据线生产缺陷检测,检测结果更加准确。
在本实施例中,通过DNN神经网络识别手机数据线生产缺陷。DNN网络的具体内容如下:
(1)网络采用Encoder-Decoder的形式,先对手机数据线X射线增强图像进行编码,而后进行解码。网络的输入为手机数据线X射线增强图像,输出为包围框中心点、回归出的包围框长宽尺寸,缺陷类别;所述包围框为手机数据线的生产缺陷区域。
(2)网络的输入为手机数据线X射线增强图像,先对手机数据线X射线增强图像进行编码,即使用卷积和池化操作在对手机数据线X射线增强图像下采样的过程中,提取手机数据线X射线增强图像的特征,编码器的输出为提取到的特征向量。
(3)解码器的输入为编码器的输出特征向量,解码器经过上采样,回归出手机数据线X射线增强图像中目标对应包围框的中心点和长宽尺寸;解码器的输出为网络的输出。
(4)网络的训练所用数据集为手机数据线X射线增强图像数据集。
(5)手机数据线X射线增强图像的标签为手机数据线生产缺陷类别、缺陷类别对应的包围框,包括包围框中心点坐标和包围框的长宽尺寸。
(6)loss损失函数为均方差损失函数。
至此,完成了手机数据线生产缺陷的检测与识别。
可根据手机数据生产缺陷的检测结果对手机数据线进行分拣,确保出厂的手机数据线的合格率。同时操作人员可根据手机数据线生产缺陷检测结果对生产工艺进行调整,提高后续生产的手机数据线的合格率。
综上,本发明提供的一种基于X射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法,该方法通过获取X射线图像中每个像素点的对比度,构建对比度-灰度矩阵,通过对比度-灰度矩阵获取每个对比度值的增强权重,用来反应对应像素点需要增强的程度,再根据每个对比度值的增强权重获取每个灰度值的增强因子,对手机数据线X射线图像中不同特征灰度值区分的边界,实现对不明显的特征进行整体增强,从而提高图像整体的对比度的同时,提高图像局部的对比度,可避免频率大的灰度值过度增强、频率小的灰度值被吞噬合并,对手机数据线细节及缺陷有着较好的增强效果。根据手机数据线X射线增强图像进行手机数据线生产缺陷检测,检测结果更加准确。可根据手机数据生产缺陷的检测结果对手机数据线进行分拣,确保出厂的手机数据线的合格率。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于X射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取手机数据线的X射线图像;并获取X射线图像中每个像素点的对比度;
根据每个像素点的对比度及灰度值构建对比度-灰度矩阵;
根据每个像素点的对比度设定对比度的增强区间;
根据对比度的增强区间,结合高斯分布函数获取每个对比度的增强权重分布;
根据每个对比度的增强权重分布及对比度-灰度矩阵中的元素值获取每个灰度值的增强因子;其中,对比度-灰度矩阵中的元素值为相同对比度和灰度值对应像素点的频数;
根据每个灰度值的增强因子绘制增强因子曲线;统计增强因子曲线上多个极大值对应的极大灰度值获取灰度值序列;
根据灰度值序列中任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值,和在增强因子曲线中所述任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值之间的每个灰度值,及每个灰度值在对比度-灰度矩阵中对应的像素点的频数,获取所述任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值之间的每个灰度值的截断点概率,将最大截断点概率对应的灰度值作为截断点;依次类比获取增强因子曲线上所有的截断点;
根据每个灰度值是否为截断点获取每个灰度值的增强频率;再根据每个灰度值的增强频率获取每个灰度值的增强概率;根据每个灰度值的增强概率及最大灰度值获取每个灰度值增强后的灰度值;利用增强后的灰度值替换X射线图像中原本的灰度值,获取增强后的图像;
根据增强后的图像利用DNN神经网络识别手机数据线的生产缺陷。
2.根据权利要求1所述的一种基于X射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法,其特征在于,所述每个灰度值的截断点概率是按照以下步骤获取:
获取灰度值序列中任一极大灰度值在对比度-灰度矩阵中,并在对比度的增强区间内最大元素值对应的第一对比度;
根据任一极大灰度值在灰度值序列中与其相邻的两个极大灰度值及第一对比度确定任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值之间存在截断点;
根据任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值和其之间的每个灰度值,及每个灰度值在对比度-灰度矩阵中对应的像素点的频数获取任一极大灰度值与其相邻的一极大灰度值之间每个灰度值的截断点概率。
3.根据权利要求1所述的一种基于X射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法,其特征在于,所述对比度-灰度矩阵中,对比度-灰度矩阵每一行为一个灰度值;对比度-灰度矩阵每一列为一个对比度值。
4.根据权利要求1所述的一种基于X射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法,其特征在于,所述每个对比度的增强权重分布是按照以下步骤获取:
基于高斯分布函数,根据对比度的增强区间中的下限值和上限值,获取高斯分布函数的幅值参数,标准差参数及均值参数;将幅值参数,标准差参数及均值参数输入高斯分布函数中获取每个对比度的增强权重分布。
10.根据权利要求1所述的一种基于X射线的手机数据线生产缺陷无损检测方法,其特征在于,所述手机数据线的生产缺陷是按照以下步骤识别:
DNN神经网络是基于均方差损失函数,和采集的手机数据线X射线增强图像作为训练集,获取训练后的DNN神经网络;网络的输入为手机数据线X射线增强图像,网络输出为包围框的中心点及长宽尺寸;所述包围框为手机数据线的生产缺陷区域;
将待检测的手机数据线X射线增强图像输入至DNN神经网络获取手机数据线的生产缺陷区域。
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