利用OCT成像检测工业内部缺陷的可行性验证方法

摘要

本发明涉及一种利用OCT成像检测工业内部缺陷的可行性验证方法，包括S1、对带有标记的缺陷样本进行OCT成像，在x‑y平面上的正常处与缺陷处取点，获得每个点的向量；S2、对获得的向量两两之间做绝对差操作，组成同维度的绝对差向量；S3、依次对比类间绝对差向量与类内绝对差向量中第i大的值，计算类间绝对差向量与类内绝对差向量中第i大的值的差值，以及第i大的值在z轴方向上的坐标分布的方差，并于设定的阈值比较，从而判断利用OCT成像对被测物内部缺陷检测的可行性。本发明可以快速判断当前被测物的内部缺陷是否适合用OCT成像来检测或者有没有使用OCT成像来解决检测问题的可行性。

说明书

技术领域

本发明涉及视觉检测技术领域，尤其是一种利用OCT成像检测工业内部缺陷的可行性验证方法。

背景技术

OCT技术本身是用在医学诊断上的技术，通过透视的手段获得人体组织器官内部的数据，将数据可视化后获得断层成像，医生根据断层成像来诊断病情。

近年来OCT也被用来检测工业产品的内部缺陷，尤其是对于表面有喷涂物的产品，检测其喷涂物与产品表面之间的夹层中是否有杂质。

而OCT检测喷涂物夹层异物技术不是对于所有产品都适用的，常规的可行性验证方法一种是通过标定获得夹层所在z轴范围内的数据，单对该范围内的数据进行分析；另一种是跟医学上一样，得到z轴上每一层的断层图，由专业人员观察断层图来判断可行性。

但是，对于第一种方法，基于标定采取相应图层验证OCT在工业检测上可行性方法，由于OCT成像获得的数据量巨大，数据维度高，所以需要大量的计算和实验，以确保找到合适的图层和界面厚度值，且该方案只能用在被测物内部缺陷位于其Z轴特定坐标附近部位的情况，对于缺陷可能出现在Z轴方向较大范围内位置的情况不适用；

对于第二种方法，套用医学诊断的方案来进行缺陷检测，得到z轴上每一层的断层图，由专业人员观察断层图来判断可行性的方案，由于断层图数量繁多，又是由人工来判断，所以工作量太大，且判断人员为专业人员，人工成本太高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种利用OCT成像检测工业内部缺陷的可行性验证方法，可以快速通过本发明提出的操作方法与逻辑步骤判断当前被测物的内部缺陷是否适合用OCT成像来检测或者有没有使用OCT成像来解决检测问题的可行性，节省了特定层标定花费的大量时间，也避免了专业人员来逐一观察断面图所耗费的人工成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用OCT成像检测工业内部缺陷的可行性验证方法，包括以下步骤，

S1、对带有标记的缺陷样本进行OCT成像，在x-y平面上的正常处与缺陷处取点，获得每个点处z轴方向上的数据，即每个点获得一个向量；

S2、对获得的向量两两之间做绝对差操作，组成同维度的绝对差向量，包括类内绝对差向量和类间绝对差向量；

S3、依次对比类间绝对差向量与类内绝对差向量中第i大的值，计算类间绝对差向量与类内绝对差向量中第i大的值的差值，以及第i大的值在z轴方向上的坐标分布的方差，并与设定的阈值比较，从而判断利用OCT成像对被测物内部缺陷检测的可行性。

进一步的说，本发明所述的类内绝对差向量包括正常类内绝对差向量和缺陷类内绝对差向量。

再进一步的说，本发明所述的步骤S3中，若类间绝对差向量第i大的值均大于正常类内绝对差向量和缺陷类内绝对差向量第i大的值且差值超过设定阈值，则判断利用OCT成像检测工业内部缺陷的可行性成功；否则，计算每个绝对差向量第i大的值在z轴方向上的坐标分布的方差。

再进一步的说，本发明若方差大于设定的阈值，则判断利用OCT成像检测工业内部缺陷的可行性不成功；若方差不大于设定的阈值，则返回对比类间绝对差向量与类内绝对差向量中第i大的值，进行迭代。

再进一步的说，本发明若迭代的次数超过设定的次数，仍然没有得到利用OCT成像检测工业内部缺陷的可行性成功的结果，则判断最终结果，即利用OCT成像检测工业内部缺陷不可行。

本发明的有益效果是，解决了背景技术中存在的缺陷，通过统计正常位置与缺陷位置成像数据在Z轴上对应点的差别，结合本发明提出的算法逻辑来判断OCT检测被测物缺陷的可行性，直接对OCT获得的整体数据进行处理，无需对特定的图层进行分析；由于本发明是基于Z轴上全局统计量的判断，所以不受缺陷空间分布的影响，因而适用于缺陷可能出现在被测物内部任意位置的应用场景。

附图说明

图1是本发明验证方法流程图；

图2是每个绝对差向量的第i大的值统计图；

图3是每个绝对差向量的第i大的值所处的Z轴坐标统计图。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示的一种利用OCT成像检测工业内部缺陷的可行性验证方法，包括以下步骤，

S1、对带有标记的缺陷样本进行OCT成像，在x-y平面上的正常处与缺陷处取点，获得每个点处z轴方向上的数据，即每个点获得一个向量；

S2、对获得的向量两两之间做绝对差操作，组成同维度的绝对差向量，包括类内绝对差向量和类间绝对差向量；

S3、依次对比类间绝对差向量与类内绝对差向量中第i大的值，计算类间绝对差向量与类内绝对差向量中第i大的值的差值，以及第i大的值在z轴方向上的坐标分布的方差，并于设定的阈值比较，从而判断利用OCT成像对被测物内部缺陷检测的可行性。

具体实施步骤为：

1、获得少量的带有缺陷标记的被测物样本，在样本的缺陷区域与正常区域各取5个点，得到10组数据，即10个向量；

2、将这10个向量两两之间的各维度的数据进行作差取绝对值，即绝对差操作，组成同维度的绝对差向量，绝对差向量分为类间绝对差向量与类内绝对差向量，其中类内绝对差向量又分为缺陷类内绝对差向量与正常类内绝对差向量。缺陷向量与缺陷向量间的绝对差向量称为缺陷类内绝对差向量，正常向量与正常向量间的绝对差向量称为正常类内绝对差向量，缺陷向量与正常向量间的绝对差向量称为缺陷与正常类间绝对差向量；

3、设i为迭代计数变量，i初值取为1；

4、取每个绝对差向量的第i大的值，如图2所示；然后对比取自类间绝对差向量的值与取自类内（包含正常类内与缺陷类内）绝对差向量的值，如果满足：类间绝对差向量的值都大于类内绝对差向量的值且相差超过阈值T（T一般取类内第i大的值* 0.15），则说明OCT成像检测该被测物内部缺陷方案是可行的，如果不满足，则继续以下步骤；

5、统计每个向量第 i大的值在向量维度上所处的维度，即z轴坐标，如图3所示，如果统计的方差大于阈值dT（dT一般取向量的维度数*0.3），则说明OCT成像检测该被测物内部缺陷方案不可行；如果不大于dT，则 i=i+1，返回步骤4，进行迭代；

6、若迭代次数超过限制iT（iT一般取10），仍然没有得到方案可行的结果，则说明方案不可行。

本发明针对OCT成像步骤繁琐，价格高昂，且成像由于数据维度高难以可视化，因而当尝试使用OCT技术进行工业上的夹层异物缺陷检测时，没有一种廉价、简便的方法来评估OCT成像方法对被测缺陷进行检测的可行性的问题；利用少量的带有标记的样品在缺陷处与正常区域取点，根据缺陷点与正常点在z轴方向上数据分布的差异，以及差异大的点在z轴上分布的位置，结合算法逻辑，来判断该类样品缺陷是否适合使用OCT成像来检测。

以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。