[发明专利]一种基于白光干涉测量的微沟槽特征分割方法及系统在审
申请号: | 202210406408.3 | 申请日: | 2022-04-18 |
公开(公告)号: | CN114693936A | 公开(公告)日: | 2022-07-01 |
发明(设计)人: | 雷自力;刘晓军;赵丽 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学;湖北爱默思智能检测装备有限公司 |
主分类号: | G06V10/26 | 分类号: | G06V10/26;G06V10/44 |
代理公司: | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人: | 胡秋萍 |
地址: | 430074 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 白光 干涉 测量 沟槽 特征 分割 方法 系统 | ||
1.一种基于白光干涉测量的微沟槽特征分割方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、计算微沟槽三维图像中各测量点处归一化后的离散高度值和梯度值;所述微沟槽三维图像基于白光干涉测量得到;
S2、将各测量点处归一化后的离散高度值作为离散型随机变量Z的值域,将各测量点处归一化后的离散梯度值作为离散型随机变量G的值域,构成二维离散随机事件(Z,G)的样本空间Ω;
S3、设置阈值s1、s2和t,基于微沟槽三维图像中台阶、过渡区域、沟道和图像噪声的特征,将所述样本空间Ω划分为与台阶、过渡区域、沟道和图像噪声分别一一对应的二维子空间Ω1、Ω2、Ω3和Ω4;其中,Ω1=(0≤Z<s1∩0≤G<t),Ω2=(s1≤Z<s2∩0≤G<t),Ω3=(s2≤Z≤zmax∩0≤G<t),Ω4=(0≤Z≤zmax∩t≤G≤gmax);zmax和gmax分别为Z和G的值域最大值;0<s1<s2<zmax,0<t<gmax;
S4、在0<t<gmax的值域范围内,选取使得二维子空间Ω4的发生概率小于或等于预设概率的t的最小值,作为阈值t的最优取值;
S5、分别计算二维子空间Ω1、Ω2、Ω3所对应的二维离散熵值,求和后得到二维子空间Ω1、Ω2和Ω3总熵值的计算公式H(s1,s2,t);
S6、将阈值t的最优取值带入所述总熵值的计算公式H(s1,s2,t)中,并在0<s1<s2<zmax的值域范围内,选取使得所述总熵值最大的s1和s2,作为阈值s1和s2的最优取值;
S7、将阈值s1、s2和t的最优取值带入二维子空间Ω1、Ω2、Ω3和Ω4的表达式中,得到最优二维子空间和
S8、分别构建以测量点横纵坐标为行列的台阶特征分割矩阵L1、过渡区域特征分割矩阵L2和沟道特征分割矩阵L3,用于分别标示台阶、过渡区域和沟道分割特征对应于微沟槽三维图像中的坐标位置;所述台阶特征分割矩阵L1第x行第y列的元素所述过渡区域特征分割矩阵L2第x行第y列的元素所述沟道特征分割矩阵L3第x行第y列的元素h(x,y)为微沟槽三维图像中坐标为(x,y)的测量点的高度值;g(x,y)为微沟槽三维图像中坐标为(x,y)的测量点处归一化后的离散梯度值;
S9、分别基于所述台阶特征分割矩阵L1、所述过渡区域特征分割矩阵L2和所述沟道特征分割矩阵L3,对应重构台阶、过渡区域、沟道的特征高度矩阵,从而实现微沟槽三维图像的特征分割;
当特征分割矩阵第x行第y列的元素为1时,特征高度矩阵中第x行第y列的元素为h(x,y);当特征分割矩阵第x行第y列的元素为0时,特征高度矩阵中第x行第y列的元素为对应特征的均值高度。
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