MATLAB图像处理的液晶基板裂痕自动检测研究(4)
MATLAB一出现便广受追捧。其作为基于矩阵的编程平台，大大简化了编程的过程，省去了很多不必要的繁琐操作。其大量简便实用的函数库也为人们所称赞。与C，C++等系统相比，MATLAB更适合初学者，但也很符合高级算法工程师的胃口。是一款不可多得的优秀软件。
其中，图像处理工具箱(IPT)是以MATLAB环境下开发出的辅助工具箱的一种，为需要进行图像处理的人员提供了一套良好便捷实用直观的工具。深受大家喜爱。
1.5 主要设计思路
随着国内的劳动力成本不断攀升，长期依靠大量劳动力的生产方式必将慢慢得到改变。加之由人工进行的离线检测存在着检测率低，质量要求低，程序繁琐等缺点，可以通过光电检测的技术，取得被测物基本信息，再运用图像处理的方式，对所获取的图像信息进行处理，从而进行裂痕检测。
第一步设计光电检测系统检测出表面并不平整的被检测品，然后通过数字摄像器件获取其数字图像。输入电脑后对图像进行预处理，以达到检测要求的图像标准。编制相关软件，使之能对预处理后的图像进行进一步的检测，区分所取的被测物表面含有的是污点还是裂痕，并最终得出是否有裂痕的结论。在这其中要注意污点与裂痕产生的图像参数的区别，加以区分，并在编程的过程中体现出来。
2. 液晶基板表面裂痕检测总体设计方案。
基于液晶基板表面裂纹自动检测主要分为三个方面：图像的采集，图像的预处理，图像的特性检测。原理框图：
3. 图像采集
3.1原理
课题要求是自动检测，这样就需要设计出一个固定的图像采集装置及系统。在原本平整光滑的液晶玻璃表面寻找并检测不平整的裂痕或是污点，运用光的镜面反射与漫反射的区别，会得到较好的效果。以下是原理图：
如图所示，暗场环境下，通过唯一光源放出的可见光，照射到被测玻璃基板上。无缺陷合格的玻璃基面表面平滑，会对光源产生镜面反射，入射角=反射角，光线通过如图所示光路1反射出。若出现裂痕或是污点等表面缺陷，则会出现漫反射，通过各种光路发生反射，入射角和反射角不再相等。此时便会有部分反射光进入摄像机的视场，摄像机则会捕捉到不同于黑暗视场的光信息。
通过以上原理，则可以区分被测玻璃基板上是否有裂痕污点等缺陷存在。
3.2光源的选择与方案设计
日常生活中光源众多，用于发射出可见光的光源有以下几种：白炽灯，日光灯，LED光源。
白炽灯作为最早出现的人工光源，在经爱迪生（一说斯旺）发明后，用途极为广泛。通过简单的热辐射原理，爱迪生通过不断的实验，最终解决了夜间照明的难题。通过将钨丝放置于充满氮气氩气的玻璃壳中，加热热辐射放出光。但由于其放出的辐射中，可见光波段只占百分之10左右，效率极低。在包括我国在内的许多国家，白炽灯已渐渐被淘汰[ ]。
日光灯也称为荧光灯，又称为低压汞灯。灯内涂有荧光粉，内部低压并饱含汞蒸气。在通电的环境下，汞圆子从基态被激发到激发态，再回到基态以释放出紫外线。荧光粉遇紫外线发光，从而达到照明的目的。根据其发光原理，荧光灯的发光效率远比白炽灯高，从而自从被发明出来后即被不断改进和广泛应用。但由于其所用气体为汞蒸汽，所以在安全性等方面仍存在一定的缺陷。
LED，即为发光二极管。其发光原理不同于以上两种，是随着近年半导体物理学的发展而不断发展的新型发光器件。其为由半导体材料制成的二极管。当加上正向电压时，其电子与空穴复合的过程中会产生荧光，以产生光照。根据材料等特性不同发出的光也不同。其工作电压低，工作电流小，节能环保，发光效率高。而且根据器件特性，发光二极管十分可靠，抗震性好。发出的光没有红外紫外灯光线，所以发出的热量极小。正因为有了这些特性，其优势远超出前两种光源。
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