显微图像的光学薄膜缺陷密度统计

【作者】 何长涛； 马孜； 王旭阳； 陈建国； 赵汝进；

【机构】 四川大学电子信息学院； 西南技术物理研究所； 西南科技大学信息工程学院；

【摘要】 薄膜缺陷密度的统计有利于判断缺陷形成的原因,对于进一步改善薄膜质量意义重大。利用图像法研究薄膜缺陷在已有的文献中报道较少,本文重点研究了薄膜缺陷图像的分割,解决了薄膜缺陷统计工作中的关键问题。首先简述了光学薄膜缺陷的种类、特点、成因以及薄膜缺陷图像的采集和预处理流程,然后分别阐述了遗传算法原理和二维最大熵分割算法的原理及实现步骤。根据实际图像处理的需要,在二维最大熵分割算法的基础上加以改进,利用了其算法的优点,并针对二维最大熵法选取阈值的运算过程存在运算量大、运算速度慢的缺点,将具有强鲁棒性、自适应性和并行性等特点的高效算法——遗传算法引入薄膜缺陷图像分割问题中。采用了改进的基于遗传算法的二维最大熵分割算法,对激光薄膜缺陷图像进行了分割,把分割结果叠加到原图像上,在对其进行后处理去掉一些不需要的干扰信息,得到了激光薄膜缺陷图像较好的分割结果。将分割后的图像二值化,在利用数学形态学的开操作计算出不同尺寸的缺陷密度并推断了缺陷形成的原因。实验结果表明,这种图像算法使薄膜表面缺陷提取简单且易于测量,为分析缺陷原因提高薄膜质量起到重要的指导作用。更多还原