表面缺陷检测：照明与 ROI 验证

目的与适用边界

在同一条划痕上比较不同的照明方向，并保留从基准到表面的完整区域，而不是随意裁剪一块来掩盖麻烦的反光。

本教程给出的是一种工程评估方法，而不是可直接运行的产品认证。Deyi Vision 目前公开的 PC 示例涵盖在已确认样品图像上运行的 EAN-13 流程。工程代码中的原生 OCR 与检测处理，使用前必须对照已安装的运行环境、已绑定的模型和任务逐一核对。浏览器模板并不证明可以在浏览器中执行：计划中的 OpenCV.js 后端需要单独验证。云端识别须事先明确批准图像范围、服务商、模型和费用。评审归档包不是可执行的发布包。相机、固件和驱动的兼容性需要另行检查。下文记录表中的所有数值均为假设值，不是 Deyi Vision 的测量结果，也不是客户的实际结果。

准备证据

使用方向已知的划痕样品，以及一个合格的纹理表面。标出光源位置，并在整个光学对比期间保持曝光不变。选定的条件要在治具复位之后重复一次，而不只是在一切原封不动的情况下重复。这样才能看出该配方在换型过程中能否复现。当环境光状态以及照明开启后经过的时间会影响图像时，也要记录。不要把取自不同掩膜或不同位深转换的测量值放在一起比较，仿佛只有照明发生了变化。被否决的光学条件也要留在记录中，包括它的图像和否决的原因。看起来好看的图像不一定是最适合检测的图像：所选条件必须在约定的整个样品范围内，既保住相关特征，又保持它与可接受变化之间的区分。表面缺陷检测工位必须能区分材料本身的缺陷与观察条件的变化。划痕、凹坑、油污、纹理和反光都可能引起相似的灰度变化，但需要不同的处置。要按预期的表面加工状态范围准备合格件，并准备缺陷位置和方向均有记录的缺陷样品。选择的基准，在表面状态变化时仍须保持可见。参考图像只有在其位姿和照明与当前工件具有可比性之后才有用。图像差分并不是物理深度测量，检出的区域本身也不能说明缺陷的成因。在收集答案之前，先确定脏污应判为剔除、提出清洁请求，还是列为排除情形。对存在歧义的样品，保存其原始图像，不要臆造干净的参考图或修正过的标签。在调整阈值之前，先建立受控的光学对比。标记治具、工作距离、光照角度和对焦位置，使每一种条件都能复位。一次只改变选定的照明或区域变量，同时保持相机设置和样品标识不变。每个裁剪区域或掩膜旁边，都要保留完整的源帧，以及映射回源坐标的变换。既要采集可接受的变化，也要采集已知有问题的样品，并包括允许摆放范围的边缘情形。解读数值结果之前，先在原始图像上检查区域叠加图。缩小区域可能掩盖失败，而不是改进检测，所以被排除的区域都需要有明确的工程理由。

操作步骤

1. 从相对的两个方向采集掠射光图像，以免只有与某一方向平行的划痕成为唯一的样品。
2. 把漫射条件与定向条件进行比较；在缺陷对比度旁边，一并保留眩光和饱和像素的计数。
3. 先根据基准定位工件，再把检测区域变换回原始帧，然后才排除边缘。
4. 治具复位后，在表面加工状态不同的变体上重复这两种条件；把会丢失划痕的条件保存下来。

解读试验结果

在假设示例中，光照方向改变后，对比度由 0.0286 提高到 0.2174。这反映的是该样品的对比度，并不表示存在通用的最佳光照。靠删掉真实缺陷来避开眩光的区域是无效的。

记录表

C = abs(B - D) / (B + D)
C_A = 10 / 350 = 0.0286
C_B = 50 / 230 = 0.2174

两个工程视角

故障排查

• 如果把工件转动之后判定结果发生反转，先检查光线与划痕的相对方向，再考虑重新训练。
• 如果缺陷碰到 ROI 边缘，应检查配准和边距，而不是把它裁掉。

验收与交接

选定一个可复现的条件，使其在约定的各个方向上，都能把相关划痕与允许存在的纹理区分开。把被排除的区域连同其工程理由一并记录。

把源图像、预期判定、确切的版本和完整的结果记录放在一起保存。在选定最终参数之前，先冻结评估集。如果这些答案之后又被用于调整流程，就要把该集合标记为开发数据，并另行取得一套新的独立验收集。Review、NoResult、执行错误和采集缺失都要保留在分母中；不要靠滤掉数据行，把它们变成“通过”。把可复现的失败案例与成功样本一并保存。交接材料应写明谁有权更改配方、如何恢复先前已批准的版本，以及在验收之前哪些设备输出仍保持禁止。仅凭软件结果，并不能证明运动中的实物工件已到达正确的目的位置。