21、使用反射变换成像进行鲁棒性异常检测的表面质量检测

使用反射变换成像进行鲁棒性异常检测的表面质量检测

1. 引言

在许多工业领域中，表面质量检测对于确保产品质量至关重要。尤其是对于金属表面，加工和精整操作往往会引入一些小而局部的缺陷。高附加值产品的制造商越来越倾向于自动化视觉检测过程，以提高检测效率和准确性。本文介绍了一种新颖的方法论，用于检测和分析具有挑战性的金属表面上的视觉异常。该方法基于反射变换成像（RTI）技术，通过对表面反射率的局部评估，能够有效检测和分析表面异常。

2. 方法论概述

2.1 反射变换成像（RTI）

反射变换成像是指通过一系列由固定相机在不同光源位置下捕获的亮度图像来评估表面反射率。每个像素的反射率通过将测量到的亮度投影到几何函数的基础上进行建模。具体来说，我们使用离散模态分解（DMD）方法对角反射率进行建模。这种方法不仅能够捕捉反射率的细微变化，还能生成旋转不变的表示，确保方法在不同旋转角度下的稳定性。

2.2 数据集

为了验证该方法的有效性，我们使用了两个具体的数据集：

• 数据集 D1 ：经过抛光的金属表面，使用 Berkovish 纳米压痕仪制造了可控划痕。这些样本通过训练有素的质量控制人员进行感官分析，以评估其可见度。

• 数据集 D2 ：高精度制造的量块，用于校准测量工具，表面有一向刷过的图案。量块的制造需要进行高精度的研磨和抛光过程，以实现精细的表面处理。

3. 方法论流程

3.1 反射率建模