手机屏幕玻璃缺陷检测：基于模糊逻辑的高斯隶属函数应用

本资源主要探讨了在机器视觉领域中，如何利用隶属函数进行手机屏幕玻璃缺陷检测的研究。其中，重点介绍了三种类型的隶属函数：高斯隶属函数、两边型高斯隶属函数和一般钟型隶属函数，并提供了相应的MATLAB函数实现示例。 6.1 隶属函数在手机屏幕玻璃缺陷检测中的应用 隶属函数是模糊逻辑系统中的关键组成部分，它们被用于将连续的输入值映射到一个介于0和1之间的模糊值，以表示输入值与模糊集成员关系的强度。在手机屏幕玻璃缺陷检测中，这种映射能够帮助识别和量化不同类型的缺陷，如划痕、裂纹或不规则形状。 6.1.1 高斯隶属函数 (gaussmf) 高斯隶属函数模拟了正态分布的形状，具有平滑的峰值。函数`gaussmf`的数学表达式为： \[ f(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi\sigma^2}} e^{-\frac{(x-c)^2}{2\sigma^2}} \] 其中，\( c \) 表示函数中心位置，\( \sigma \) 控制函数的宽度。MATLAB中的`gaussmf`函数通过输入参数`[sig c]`来设定这两个值。例如，`gaussmf(x,[2 5])`会创建一个以5为中心，标准差为2的高斯函数。 6.1.2 两边型高斯隶属函数 (gauss2mf) 两边型高斯函数结合了两个独立的高斯函数，形成一个更宽的峰。`gauss2mf`函数的格式为`y = gauss2mf(x,[sig1 c1 sig2 c2])`，其中参数`sig1`, `c1`, `sig2`, `c2`分别对应两个高斯函数的参数。这个函数可以用来描述更复杂的模糊边界，适用于检测可能在两个区域间存在的缺陷。例如，通过调整参数，可以适应屏幕玻璃边缘的检测需求。 6.1.3 一般钟型隶属函数 (gbellmf) 一般钟型函数提供了一个更灵活的形状，它在中心处有一个尖峰，并在两侧逐渐减小。`gbellmf`函数的表达式为： \[ f(x) = \frac{1}{1 + (\frac{|x - c|}{a})^b} \] 其中，参数`a`控制函数的陡峭程度，`b`决定其形状的对称性，`c`是中心位置。MATLAB中的`gbellmf`函数通过`params`参数传递这些值。例如，`gbellmf(x,[2 4 6])`会产生一个具有特定宽度、对称性和中心位置的一般钟型函数，适用于描述各种复杂缺陷的模糊边界。 通过上述的隶属函数，可以构建模糊规则库，对手机屏幕玻璃的各个特征进行模糊推理，从而实现精确的缺陷检测。这些函数的灵活性使得它们可以适应各种不同的缺陷模式，提高了检测系统的鲁棒性和准确性。在实际应用中，可以通过调整参数，优化隶属函数，以更好地匹配特定的检测任务。