1.一种基于背景滤波的LCD导光板的缺陷检测方法,其特征在于,包括:S110、采集LCD导光板图像;
S120、对所述LCD导光板图像进行迭代导向滤波;
S130、对所述LCD导光板导向滤波后图像采用快速傅里叶变换法进行频域滤波;
S140、对所述LCD导光板频域滤波后图像使用动态阈值法分割缺陷区域,得到检测结果;
所述S120、对所述LCD导光板图像进行迭代导向滤波,具体包括:对采集的LCD导光板图像进行分块处理;
依据各个子图像的长和宽构建相应的初始导向图像;
所有初始导向图像中各个像素点的灰度初始值设置为0;
式中,I为导向图像,Ii为导向图像的像素值,i和k均表示像素点的位置,ωk表示以像素点k为中心的半径为r的二维窗口,p表示输入图像,q表示输出图像,E是使得输出图像在像素点i处的值qi和输入图像在像素点i处的值pi之间差距最小的代价函数,ak和bk是通过线性回归求出的系数,在ak的表达式中,|ω|为二维窗口ωk中的像素点的总数, 是p在二维窗口ωk中的平均值,μk是导向图像I在二维窗口ωk中的平均值, 是导向图像I在二维窗口ωk中的方差,ε是防止ak过大的正则化参数,由于二维窗口ωk内存在数量为|ω|个的像素点均会覆盖像素位置i,所以利用ak和bk的平均值 和 达到去噪声的效果;
将经过首次导向滤波后的图像作为下次导向滤波的导向图像,即在迭代的过程中不断的更新导向图像,迭代导向滤波的公式如下:t‑1
式中,G表示导向滤波, 表示在第t次迭代中以q 为导向图像、p为输入图t像的导向滤波过程,输出图像为q ,r表示二维窗口的半径,s为平滑因子,取正则化参数的倒数并向下取整;
利用结构相似度指数SSIM构造导向滤波的迭代停止准则,结构相似度和迭代停止准则的公式如下:(n+1) (n)
|SSIM ‑SSIM |<ζ,n=1,2,3,...,mt t+1
式中,μt和μt+1分别代表t时刻和t+1时刻导向滤波后的输出图像q 和q 的均值,σt和t t+1σt+1分别代表t时刻和t+1时刻导向滤波后的输出图像q 和q 的标准差,σt(t+1)表示t时刻和t t+1t+1时刻导向滤波后的输出图像q 和q 的协方差,C1和C2为常数,令ζ为迭代导向滤波停止(n)因子,ζ为远小于1的可调节正数,SSIM 表示第n次导向滤波输出图像和n‑1次导向滤波输(n+1)出图像的结构相似度数值,SSIM 表示第n+1次导向滤波输出图像和第n次导向滤波输出(n+1) (n)图像的结构相似度数值,当SSIM 与SSIM 差的绝对值远小于ζ时,可以认为迭代后的导向滤波效果几乎不再变化。
2.如权利要求1所述的基于背景滤波的LCD导光板的缺陷检测方法,其特征在于,所述S130、对所述LCD导光板导向滤波后图像采用快速傅里叶变换法进行频域滤波,具体包括:导向滤波后图像记为f(x,y),对图像进行二维离散傅里叶变换得到相应的频域图像F(u,v),并对F(u,v)求模,公式如下:式中,M和N表示图像的大小,图像的频率域由F(u,v)表示,u和v为频率变量,u=0,1,
2,...,M‑1;v=0,1,2,...,N‑1,x和y为空间变量,R(u,v)和I(u,v)分别表示F(u,v)的实部和虚部;
计算功率谱图像,将得到的功率谱图像进行高斯高通滤波,公式如下:2
P(u,v)=|F(u,v)|
PG(u,v)=G(u,v)P(u,v)
式中,P(u,v)为功率谱图像,PG(u,v)为经过高斯高通波后的功率谱图像,G(u,v)为高斯滤波器;
使用全局阈值对PG(u,v)中高亮区域进行分割,公式如下:TMinGrayValue<g<TMaxGrayValue式中,TMinGrayValue表示分割所采用的像素点灰度值下限阈值,TMaxGrayValue表示分割所采用的像素点灰度值上限阈值;g为符合条件的像素点的灰度值;
将全局阈值分割后的区域按面积大小进行筛选,其中,每个像素点所占面积数值大小记为1,区域筛选的条件如下:TMinAera<r<TMaxAera
式中,TMinAera表示筛选所采用的面积下限阈值,TMaxAera表示筛选所采用的面积上限阈值;
对筛选出的所有子区域计算各自的质心,公式如下:式中,um和vm为质心的坐标,Nr为连通域即筛选出的各个子区域中像素的个数;
以各个子区域的质心为圆心,以R为半径作圆,将圆形区域内的像素点的灰度值设置为零;
将去除高频信息后的频域图像经过二维离散傅里叶逆变换得到去除背景的重构图像;
公式如下:
3.如权利要求1所述的基于背景滤波的LCD导光板的缺陷检测方法,其特征在于,所述S140、对所述LCD导光板频域滤波后图像使用动态阈值法分割缺陷区域,得到检测结果,具体包括:令频域滤波后的重构图像为g(s,t),对重构图像g(s,t)进行均值滤波,公式如下:式中,Cxy表示均值滤波器中心点在(x,y)处,且均值滤波器窗口大小为m和n;
令β为偏移项,将均值滤波后图像f2(x,y)与频域滤波后的重构图像逐像素对比,像素点的灰度值在偏移项β范围内的波动视为可接受的灰度值,在偏移项β范围外的波动视为目标区域像素点的灰度值,即完成目标缺陷的检测。