(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211063935.5 (22)申请日 2022.09.01 (71)申请人 南通三信塑胶装备 科技股份有限公 司 地址 226000 江苏省南 通市启东市汇龙镇 台角工业园区 (72)发明人 陈泽洪　 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/11(2017.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 7/136(2017.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 5/40(2006.01) G06V 10/26(2022.01) G06V 10/34(2022.01)G06V 10/44(2022.01) G06V 10/50(2022.01) G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 一种双极型功率晶体管表面击穿缺陷检测 方法 (57)摘要 本发明涉及图像处理领域， 具体涉及一种双 极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法， 包括： 获取晶体管塑胶区域灰度图； 得到孔洞遮盖后的 塑胶区域灰度图； 构建灰度梯度矩阵； 将灰度梯 度矩阵分为4个区域， 利用第二和第三区域中的 矩阵元素值得到所有条件熵； 利用条件熵最大时 的阈值对孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图进行阈 值分割， 获取疑似缺陷区域； 对疑似缺陷区域的 边缘进行滑窗遍历， 根据滑窗内边缘的平滑程度 得到划痕； 对划痕进行遮盖， 得到孔洞、 划痕遮盖 后的塑胶区域灰度图； 根据孔洞、 划痕遮盖后的 塑胶区域灰度直方图确定孔洞、 划痕遮盖后的塑 胶区域灰度图中的击穿裂纹区域。 上述方法用于 晶体管表面击穿 缺陷检测， 可提高检测效率。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 115147414 A 2022.10.04 CN 115147414 A 1.一种双极型功率晶体管表面击穿 缺陷检测方法， 其特 征在于， 包括： 获取双极型功率晶体管塑胶区域灰度图； 对塑胶区域灰度图进行边缘检测， 利用获得的正常孔洞邻域像素点的灰度值对每一个 正常孔洞进行遮盖， 得到孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图； 分别对孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图及其对应的梯度图进行归一化处理， 利用归一化 后的塑胶区域灰度图和塑胶区域梯度图构建灰度梯度矩阵； 分别获取图像分割的灰度值阈值和梯度值阈值的取值范围， 遍历取值范围中每一个灰 度值阈值和每一个梯度值阈值将灰度梯度矩阵划分为4个区域， 利用第二区域和第三区域 中的各矩阵元素值， 计算得到灰度值阈值和梯度值阈值对应的所有条件熵； 所述灰度值阈 值和梯度值阈值对应的所有条件熵是按照如下 方式得到： 设置图像分割的初始灰度值阈值和初始梯度值阈值； 利用初始灰度值阈值和初始梯度值阈值将灰度梯度矩阵划分为4个区域， 分别为第一 区域、 第二区域、 第三区域和第四区域； 分别利用第 二区域和第 三区域中的各矩阵元素值， 计算得到第 二区域和第 三区域中的 每个矩阵元 素的概率； 利用第二区域中的每个矩阵元素的概率计算得到孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图中缺 陷区域与文字区域的背景熵； 利用第三区域中的每个矩阵元素的概率计算得到孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图中背 景区域的边 缘熵； 根据孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图中缺陷区域与文字区域的背景熵和背景区域的边 缘熵， 计算得到初始灰度值阈值和初始梯度值阈值对应的条件熵； 按照上述方式遍历图像分割的灰度值阈值和梯度值阈值的所有取值范围， 得到所有条 件熵； 将条件熵最大时对应的灰度值阈值和梯度值阈值作为图像分割的最优灰度值阈值和 最优梯度值阈值， 利用最优灰度值阈值和最优梯度值阈值对孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图 进行阈值分割， 获取疑似缺陷区域； 设置滑窗， 对疑似缺陷区域的边缘进行滑窗遍历， 利用滑窗内两两相邻边缘像素点的 坐标得到滑窗内边 缘的平滑程度， 根据滑窗内边 缘的平滑程度得到 完整的划痕边 缘； 利用完整的划痕边缘对应的划痕区域周围邻域内所有像素点的灰度值均值对划痕进 行遮盖， 得到孔洞、 划痕遮盖后的塑胶区域灰度图； 获取孔洞、 划痕遮盖后的塑胶区域灰度图对应的灰度直方图， 对灰度直方图进行拉伸， 得到拉伸后的灰度直方图； 根据拉伸后的灰度直方图中的波峰数量确定出孔洞、 划痕遮盖后的塑胶区域灰度图中 的击穿裂纹区域。 2.根据权利要求1所述的一种双 极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法， 其特征在于， 所述孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图是按照如下 方式得到： 对塑胶区域灰度图进行边 缘检测， 得到塑胶区域灰度图中的孔洞边 缘； 计算每一个孔洞的各段孔洞边缘的曲率， 将各段孔洞边缘的曲率都近似相等的孔洞作 为塑胶区域灰度图中的正常孔洞， 得到塑胶区域灰度图中的所有正常孔洞；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115147414 A 2计算塑胶区域灰度图中每一个正常孔洞的邻域像素点的灰度值均值， 将每一个正常孔 洞内像素点的灰度值设置为该孔洞的邻域像素点的灰度值均值， 对每一个正常孔洞进 行遮 盖， 得到孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图。 3.根据权利要求1所述的一种双 极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法， 其特征在于， 所述灰度梯度矩阵是按照如下 方式构建： 计算孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图中各像素点的梯度值， 根据 各像素点的梯度值获取 孔洞遮盖后的塑胶区域梯度图； 利用孔洞遮盖后的塑胶区域灰度图中的最大灰度级和最大灰度值， 对孔洞遮盖后的塑 胶区域灰度图进行归一 化处理， 得到归一 化后的塑胶区域灰度图； 利用孔洞遮盖后的塑胶区域梯度图中的最大梯度级和最大梯度值， 对孔洞遮盖后的塑 胶区域梯度图进行归一 化处理， 得到归一 化后的塑胶区域梯度图； 利用归一化后的塑胶区域灰度图中的各像素点的灰度值和归一化后的塑胶区域梯度 图中的各像素点的梯度值构建灰度梯度矩阵。 4.根据权利要求1所述的一种双 极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法， 其特征在于， 所述孔洞、 划痕遮盖后的塑胶区域灰度图是按照如下 方式得到： 设置滑窗， 对疑似缺陷区域的边缘进行滑窗遍历， 利用滑窗内两两相邻边缘像素点的 坐标计算得到滑窗内每 个边缘像素点的斜 率； 计算滑窗内所有边 缘像素点的斜 率的均值； 利用滑窗内每个边缘像素点的斜率和所有边缘像素点的斜率的均值， 计算得到滑窗内 边缘的平滑程度； 设置阈值， 对滑窗内边缘的平滑程度进行判断： 当滑窗内边缘的平滑程度小于等于阈 值时， 则该滑窗内的边缘为划痕边缘； 当滑窗内边缘的平滑 程度大于阈值时， 则该滑窗内的 边缘为其他边缘； 将距离相近的划痕边 缘进行合并， 得到 完整的划痕边 缘； 获取完整的划痕边缘对应的划痕区域周围邻域内所有像素点的灰度值均值， 将划痕区 域内的像素点的灰度值设置为该划痕区域周围邻域内所有像素点的灰度值均值， 对划痕进 行遮盖， 得到孔洞、 划痕遮盖后的塑胶区域灰度图。 5.根据权利要求1所述的一种双 极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法， 其特征在于， 所述孔洞、 划痕遮盖后的塑胶区域灰度图中的击穿裂纹区域是按照如下 方式确定出： 统计孔洞、 划痕遮盖后的塑胶区域灰度图中各像素点的灰度值， 得到灰度直方图； 对灰度直方图进行拉伸， 得到拉伸后的灰度直方图； 对拉伸后的灰度直方图进行判断： 当拉伸后的灰度直方图中存在三个波峰时， 则孔洞、 划痕遮盖后的塑胶区域灰度图中存在击穿裂纹， 且第一个波峰区域对应的像素点即为击穿 裂纹像素点； 当拉伸后的灰度直方图中只存在两个波峰时， 则孔洞、 划痕遮盖后的塑胶区域 灰度图中不存在击穿裂纹。 6.根据权利要求1所述的一种双 极型功率晶体管表面击穿缺陷检测方法， 其特征在于， 所述双极型功率晶体管塑胶区域灰度图是按照如下 方式获取： 采集双极型功率晶体管的表面图像； 对双极型功率晶体管的表面图像进行语义分割， 获取晶体管塑胶区域图像；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115147414 A 3