基于动态视觉传感器的铝基盘片表面缺陷检测

现有视觉缺陷检测技术通常基于传统电荷耦合器件(Charge-coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(Com-plementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)相机进行缺陷成像和后端检测算法开发.然而,现有技术存在成像速度慢、动态范围小、背景干扰大等问题,难以实现对高反光产品表面弱小瑕疵的快速检测.针对上述挑战,创新性地提出了一套基于动态视觉传感器(Dynamic vision sensor,DVS)的缺陷检测新模式,以实现对具有高反光特性的铝基盘片表面缺陷的高效检测.DVS是一种新型的仿生视觉传感器,具有成像速度快、动态范围大、运动目标捕...

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Published in自动化学报 Vol. 50; no. 12; pp. 2407 - 2419
Main Authors 马居坡, 陈周熠, 吴金建
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西安电子科技大学人工智能学院 西安 710071 01.12.2024
琶洲实验室(黄埔) 广州 510555%西安电子科技大学人工智能学院 西安 710071
Subjects
highly reflective surface
event camera
dynamic vision sensor(DVS)
temporal fusion
不规则特征提取
事件相机
irregular feature extraction
时序融合
动态视觉传感器
缺陷检测
高反光表面
Defect detection
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ISSN0254-4156
DOI10.16383/j.aas.c240307

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Summary:现有视觉缺陷检测技术通常基于传统电荷耦合器件(Charge-coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(Com-plementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)相机进行缺陷成像和后端检测算法开发.然而,现有技术存在成像速度慢、动态范围小、背景干扰大等问题,难以实现对高反光产品表面弱小瑕疵的快速检测.针对上述挑战,创新性地提出了一套基于动态视觉传感器(Dynamic vision sensor,DVS)的缺陷检测新模式,以实现对具有高反光特性的铝基盘片表面缺陷的高效检测.DVS是一种新型的仿生视觉传感器,具有成像速度快、动态范围大、运动目标捕捉能力强等优势.首先开展了面向铝基盘片高反光表面弱小瑕疵的DVS成像实验,并分析总结了DVS缺陷成像的特性与优势.随后,构建了第一个基于DVS的缺陷检测数据集(Event-based defect detection dataset,EDD-10k),包含划痕、点痕、污渍三类常见缺陷类型.最后,针对缺陷形态多变、纹理稀疏、噪声干扰等问题,提出了一种基于时序不规则特征聚合框架的DVS缺陷检测算法(Temporal irregular feature aggregation framework for event-based defect detection,TIFF-EDD),实现对缺陷目标的有效检测.
ISSN:0254-4156
DOI:10.16383/j.aas.c240307