(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211326022.8 (22)申请日 2022.10.27 (71)申请人 之江实验室 地址 311121 浙江省杭州市余杭区之江实 验室南湖总部 (72)发明人 杨青　陆宏杰　庞陈雷　卓桐　 王智　王兴锋　牛春阳　殷源　 刘旭　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 林超 (51)Int.Cl. G06T 5/00(2006.01) G06T 7/00(2017.01) G06T 7/70(2017.01)H04N 5/235(2006.01) H04N 5/243(2006.01) (54)发明名称 一种亮度非均匀性在线补偿的图像处理方 法 (57)摘要 本发明公开了一种亮度非均匀性在线补偿 的图像处理方法。 本发明结合机器视觉缺陷检测 场景的特征， 通过序列图像提取邻近区域内非均 匀性光照在工件表面非缺陷区域上的成像亮度 信息， 参考光响应非均匀性的校正步骤， 设定均 匀光照亮度期望值， 获得该区域内非均匀亮度的 补偿增益参数， 实现亮度非均匀性的在线补偿。 本发明避免了亮度非均匀性离线补偿方法使用 单一视场区域计算补偿增益导致的工件表面其 他区域出现过补偿或欠补偿的情况， 并避免了 FFT滤波等在线图像处理算法导致的图像细 节特 征失真和无法适应 工件边缘图像等问题。 权利要求书2页 说明书8页 附图14页 CN 115375590 A 2022.11.22 CN 115375590 A 1.一种亮度非均匀性在线补偿的图像处 理方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 通过机器视觉检测系统对成像相机进行暗信号非均匀性和光响应非均匀性的 校正工作； 步骤2： 成像相机对检测区域进行成像， 获得多幅图像文件； 步骤3： 取步骤2每幅图像中相同像素位置的像素值组成序列， 求取像素值序列的中位 数或平均数， 作为当前像素位置在工件表面无缺陷情况时的像素值 Yij； 步骤4： 根据步骤3对每幅图像中的所有像素位置进行遍历， 获得所有像素位置对应的 像素值； 步骤5： 设定像素均匀亮度值 M， 将设定的像素均匀亮度值除以每个像素位置对应的像 素值， 即得每 个像素最终对应的补偿增益； 步骤6： 将步骤5得到的每个像素对应的补偿增益按序排列得到补偿增益表， 将该补偿 增益表用于 当前检测区域图像的增益补偿， 从而实现当前检测区域内光照亮度不均匀性的 补偿； 步骤7： 进入其他检测区域后， 按照上述步骤1~6重新计算， 实现亮度非均匀性的在线补 偿效果。 2.根据权利要求1所述的一种 亮度非均匀性在线补偿的图像处理方法， 其特征在于， 所 述步骤1中： 成像相机每 个成像像素的光电信号响应函数表述 为： yij =Kij*I ij *rij+Bij 其中，i,j为像素坐标； Kij为出厂状态下相机每个像素的增益值； Bij为出厂状态下相机 每个像素的偏置值； Iij为每个像素位置对应的光照亮度； rij为每个像素位置对应的成像表 面反射率；yij为像素对应输出电压幅值， 即为像素值； 经过暗信号非均匀性和光响应非均匀性的校正工作后， 光电信号响应函数变为： yij = Kij *K'ij* Iij *rij+ Bij+B'ij 使Kij *K'ij为恒值， Bij+B'ij为零值后， 光电信号响应函数简化 为： yij =G * Iij * rij 其中，G= Kij * K'ij；K'ij为补偿增益； B'ij为补偿偏置。 3.根据权利要求1所述的一种 亮度非均匀性在线补偿的图像处理方法， 其特征在于， 所 述步骤2具体为： 2.1） 将待检工件置于机器视觉检测系 统的检测区域中， 打开系 统的照明光源， 成像相 机对检测区域进行成像； 2.2） 将待检工件移动微小距离， 成像相机在同一 位置继续对检测区域进行成像； 2.3） 重复步骤2.2） ， 获得多幅图像文件。 4.根据权利要求3所述的一种 亮度非均匀性在线补偿的图像处理方法， 其特征在于， 所 述步骤2中： 每次成像获得的图像文件 对应的光电信号响应函数为： 其中，n表示图像对应的序号。 5.根据权利要求3所述的一种 亮度非均匀性在线补偿的图像处理方法， 其特征在于， 所权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115375590 A 2述步骤2中： 待检工件的移动总距离大于所有缺陷特 征中最大典型尺寸的十倍。 6.根据权利要求3所述的一种 亮度非均匀性在线补偿的图像处理方法， 其特征在于， 所 述步骤2中： 待检工件具有均匀介质表面。 7.根据权利要求1所述的一种 亮度非均匀性在线补偿的图像处理方法， 其特征在于， 所 述步骤3中： 将步骤2获取的图像中光源的不均匀性视为 一致， 即： ； 则步骤2成像获得的图像对应的光电信号响应函数为： 。 8.根据权利要求1所述的一种 亮度非均匀性在线补偿的图像处理方法， 其特征在于， 所 述步骤4中： 根据步骤3获得 所有像素位置在工件表面无缺陷情况 下的像素值 Yij； 将每个像素位置对应的成像表面反射率视为一致， 即： r00=r01=r10=⋯rpq=r，p,q分别为相 机在两个方向上的像素数量； 因此所有像素位置的像素值 Yij与对应像素位置的光照亮度 Iij构成比例关系： Yij=G*Iij*r。 9.根据权利要求1所述的一种 亮度非均匀性在线补偿的图像处理方法， 其特征在于， 所 述步骤5中： 将不均匀的光源亮度均匀化的像素均匀亮度值设定为 M， 则每个像素对应的补偿增益 Cij为像素均匀亮度值除以每 个像素位置对应的像素值， 即 Cij=M/Yij； 图像中第 i个像素经补偿后的像素值 为： 其中，Cij* Yij=M为恒值， 因此 Cij *Iij也为恒值， 从而实现了对该区域内光照亮度不均 匀性Iij的补偿。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115375590 A 3