字符缺陷检测

可通过字符缺陷检测模块准确识别字符缺陷,包括字符脏污、缺失、差异等缺陷。该模块适用于检测各类部件的字符缺陷,如半导体芯片上雕刻字符缺陷和包装行业印刷字符缺陷。

本节内容包含:

使用方法

前序后模块

在流程中,字符缺陷检测模块的前序模块为图像源高精度匹配图像源字符缺陷检测提供图像输入,高精度匹配字符缺陷检测提供可继承的特征模板。

图 1 应用示例

主要配置步骤

在流程中调用字符缺陷检测模块后,该模块的主要配置步骤如下。

  1. 执行一次流程,使字符缺陷检测获取图像源输入的图像。

  2. 双击流程中的字符缺陷检测,打开该模块的配置窗口,依次配置基本参数字符模板运行参数结果显示

  3. 单击执行,查看该模块的运行结果。

字符模板

字符缺陷检测模块需将目标图像与基准图像比对,判断目标图像的字符是否存在缺陷。创建字符模板即创建上述基准图像的过程。

已执行一次流程,使字符缺陷检测模块获取到图像源输入的图像。

请参照如下步骤创建并配置字符模板。

  1. 字符缺陷检测模块的配置窗口,选择字符模板页签。
  2. 单击模板训练打开字符训练模板窗口。
  3. 设置基准,创建定位模型。
    • 选项1:在该窗口左上角选择直接创建(默认为该选项)。

    • 选项2:单击直接创建处,选择继承,并在模板选择下拉列表选择高精度匹配模块的模板(如下图所示)。

    图 2 模板继承
  4. 单击下一步,设定检测目标。
    1. 单击,并在图像上拖动光标绘制检测区域。
    2. 根据实际需求设置字符分割相关参数,定义该模块如何提取字符。
      最小字符面积

      设置面积阈值,查找面积大于设置数值的目标字符。

      最小字符宽度

      设置字符宽度的阈值,查找宽度大于设置数值的目标字符。

      二值化尺度

      设置的数值越低,可提取的二值化点越少,但也越可靠,请根据实际需求设置。

      二值化窗口大小

      设置二值化点的领域的大小。

      显示二值图

      开启以后会进行图像二值化,背景图像和字符灰度差更明显。

      字符极性

      可选黑底白字或白底黑字。

      字符分割方式

      可选文本行分割、单词分割和字符分割。

  5. 单击下一步,设置精定位。
    1. 如果上一步中提取的字符效果不理想,重新绘制效果不理想的区域,并设置精定位相关参数。
      缩放模式

      可选取手动和自动两种模式,推荐使用自动模式

      精度金字塔尺度

      表示提取特征颗粒的精细程度,当精细尺度取值为1时精细程度最大,取边缘点数量最多,精度最高

      速度金字塔尺度

      数值越大抽取边缘点就越稀疏,但会加快匹配速度,取值范围1~20

      阈值模式

      可选自动以及手动两种模式 。

      自动:根据目标字符自动决定阈值参数,自动适应。

      手动:以定的阈值作为查找的阈值参数。

      模型低阈值

      阈值模式设置为手动时生效,查找的最低阈值参数

    2. 根据实际需求设置训练参数并单击训练模板
      最小匹配分数

      匹配分数指特征模板与搜索图像中目标的相似程度,即相似度阈值。目标与模板相似度达到该阈值时才会被搜索到。最大取值为1,表示完全契合,默认为0.5

      角度范围

      匹配目标相对于已创建模板的角度变化范围。如需搜索有旋转变化的目标,则需相应设置,默认范围-180°~ 180°

      阈值类型

      自动阈值:根据目标图像自适应阈值参数。

      模板阈值:以模板的对比度阈值作为匹配阶段的阈值参数。

      手动阈值:以用户设定的阈值作为查找的阈值参数。

      边缘阈值

      阈值类型选择手动阈值时,需要设置。

      位置修正

      开启后,如果检测的字符位置有所调整,只要调整范围在宽度和高度方向容忍的尺度范围内,仍可成功提取字符。

      宽度方向容忍

      宽度方向允许偏离模板的尺度,开启位置纠正时需设置

  6. 单击下一步,设置检测区域掩膜(即无需识别的区域)。
    1. 单击,启用掩膜绘制功能
    2. 在检测区域内拖动光标,绘制无需识别字符的区域。
  7. 单击下一步,对图像进行模板训练。
    1. 加载多张建模图像进行统计训练。
    2. 选择合格图像标记为统计当前图像。当某张图存在缺陷,无需进行统计训练时,单击不统计当前图像
      图 3 统计训练
  8. 单击完成

参数配置

以下仅介绍该模块的运行参数详情。通过配置运行参数,可定义当前模块如何处理输入的数据。

说明:
  • 字符检测参数详情如下。

    缺陷类型

    共有三种类型,可选亮缺陷、暗缺陷、亮暗缺陷。

    亮/暗缺陷阈值

    亮/暗缺陷的最小灰度值。

    亮/暗缺陷尺度

    亮/暗缺陷的最小尺度。

    边缘容忍度

    取值越大对缺陷容忍程度越高。

    面积大小阈值

    检测图像与高低阈值图像比较得到差异二值图,二值图中大于面积阈值图的blob认定为缺陷。

  • 字符精定位参数详情如下。

    最小匹配分数

    匹配分数指特征模板与搜索图像中目标的相似程度,即相似度阈值。目标与模板的相似度达到该阈值时才会被搜索到。最大取值为1,表示完全契合,默认为0.5。

    角度范围

    表示待匹配目标相对于已创建模板的角度变化范围。如需搜索存在旋转变化的目标,则需设置该参数。

    X/Y尺度范围

    表示待匹配目标相对于已创建模板的缩放尺度变化范围。如需搜索在图像中存在大小缩放的目标,则需配置该参数。

    位置纠正

    开启后,如果检测的字符位置有所调整,只要调整幅度在宽度和高度方向容忍的尺度范围内,仍可成功提取字符。

    宽度/高度方向容忍

    宽度/高度方向允许偏离模板的尺度,开启位置纠正时需设置。

    阈值类型

    选择边缘对比度阈值的类型。该模块仅输出边缘对比度高于该阈值的轮廓。

    自动阈值:根据目标图像自适应边缘对比度阈值。

    模板阈值:以模板的边缘对比度阈值作为匹配阶段的阈值

    手动阈值:以手动设置的边缘阈值(即边缘对比度阈值)作为匹配阶段的阈值。

  • 字符粗定位参数性情如下。

    最小匹配分数

    同上文最小匹配分数

    匹配极性

    极性表示特征图形到背景的颜色过渡情况(由黑到白或由白到黑)。查找目标的边缘极性和特征模板的极性不一致但仍要保证目标被查找到时,则需将该参数设置成不考虑极性;如不需要,可设置成考虑极性,缩短查找时间。

    角度范围

    同上文角度范围

    X/Y尺度范围

    同上文X/Y尺度范围

    阈值类型

    同上文阈值类型

模块结果

该模块输出结果中各项参数详情,请参见字符缺陷检测的输出结果