一种基于图像处理的钛板抛光面光滑度检测方法与流程

专利2025-11-28  20


本发明涉及图像处理。更具体地,本发明涉及一种基于图像处理的钛板抛光面光滑度检测方法。


背景技术:

1、钛板抛光面的光滑度会影响外观效果、机械性能、润滑效果、抗腐蚀性以及清洁性,为了保障钛板抛光面的上述效果,需对钛板抛光面的光滑度进行检测。

2、现有专利申请文件cn116030058a中提供了一种用于抛光垫表面粗糙度的质量评价方法,该文件中是根据灰度分布变化幅度、梯度信息去除图像中的低频信息得到纹理图像,根据纹理图像中纹理信息构建粗糙度指标,进而实现粗糙度评估。然而由于钛板在抛光之后会产生镜面效果,因而在钛板抛光面上常常会存在其他物体的倒影。而进行钛板抛光面的光滑度检测,需要获取钛板表面的自身纹理信息,钛板抛光面上的其他物体的倒影的纹理信息会遮盖或者淹没钛板表面自身纹理信息。因而如何排除倒影纹理干扰,准确的提取出自身纹理成为亟待解决的问题。

3、现有专利文件cn104156727b中提供了一种基于单目视觉的灯光倒影检测的方法,该文件中通过分析各区域中从一像素到周围像素的灰度值渐变性来得到灯光倒影区域。然而该发明中的倒影不止存在灯光倒影,还会存在相机等倒影物,因而该专利文件中的技术方案只能排除灯光倒影,无法排除钛板抛光面上的所有倒影物。


技术实现思路

1、为了解决钛板抛光面光滑度检测过程中倒影纹理干扰的问题,本发明提出一种基于图像处理的钛板抛光面光滑度检测方法,该方法包括以下步骤:

2、获取钛板抛光面的多个角度的矫正图像,对所述矫正图像进行边缘检测处理得到对应的矫正边缘图像,其中,对各角度下的矫正图像和矫正边缘图像进行图像分割得到多个矫正图像块以及多个矫正边缘图像块,所述矫正边缘图像块包含多个边缘线;

3、计算第一评估指标,所述第一评估指标与第一距离呈正相关关系,所述第一距离为边缘线与其他所有角度的矫正边缘图像块中对应边缘线的链码之间的距离的均值;

4、计算第二评估指标;所述第二评估指标等于像素值偏差和形态异常程度的乘积,其中将边缘线的两侧像素在矫正图像块中像素值的均值与所述矫正图像中像素值的中位数的差值作为像素值偏差,将边缘线的链码与所在矫正边缘图像中其他边缘线的链码的距离的均值作为形态异常程度;

5、将第二评估指标与第一评估指标的比值作为所述边缘线的倒影概率,以判断所述钛板抛光面的光滑度。

6、本发明通过第一评估指标来反映边缘线在不同视角下的形态差异,而边缘线在不同视角下的形态差异是区分倒影边缘和钛板抛光面自身边缘线的重要特征,因而第一评估指标来准确区分倒影边缘线和钛板抛光面自身边缘线,为后续准确排除倒影边缘线的影响,准确进行光滑度检测提供基础;考虑到会存在少数倒影边缘线在不同视角下的形态差异较小,利用第一评估指标无法将倒影边缘线和钛板抛光面的自身边缘线进行区分,因而又结合同视角中边缘线之间的形态差异以及边缘线周围的像素值差异来计算第二评估指标,同视角中边缘线之间的形态差异以及边缘线周围的像素值差异是区分倒影边缘和钛板抛光面自身边缘的另外一个重要特征,通过第二评估指标来进一步准确区分倒影边缘线和钛板抛光面自身边缘线,从而进一步来提高光滑度检测的准确性。

7、优选的,在获取第一评估指标之前,还需对矫正边缘图像块中的边缘线进行补全优化,包括:

8、获取所述边缘线的一端点的连接对象;

9、响应于所述边缘线的一端点与连接对象满足连接判定条件,获取所述边缘线的一端点与所述连接对象的连接线;将所述边缘线的一端点与所述连接对象利用连接线进行连接得到临时边缘线,对所述临时边缘线的另一端点进行连接补全处理,得到补全后的边缘线;

10、响应于边缘线的一端点与连接对象不满足连接判定条件,对所述临时边缘线的另一端点进行连接补全处理得到补全后的边缘线。

11、本发明通过对边缘线进行优化补全,能够防止不同角度的对应边缘线因为边缘线缺失导致的相似性降低问题,进而排除边缘线缺失对各边缘线符合倒影纹理情况判定的影响,从而提高倒影纹理和钛板抛光面自身纹理的区分精度。

12、优选的,所述边缘线的一端点的连接对象为优选连接对象,优选连接对象的获取方法,包括:

13、计算所述边缘线的一端点与参考边缘线的连接可能性;所述参考边缘线为与所述边缘线的一端点最近的预设数量个端点对应的边缘线;

14、将连接可能性最大值对应的参考边缘线作为所述边缘线的一端点的优选连接对象。

15、优选的,所述计算所述边缘线的一端点与参考边缘线的连接可能性的公式为:

16、;

17、其中,表示一个边缘线的一端点与第i个参考边缘线在第j个其他角度上的连接线标志值,表示该边缘线与第i个参考边缘线在第j个其他角度上的相似性,表示采集钛板抛光面的角度数量,表示该边缘线的一端点与第i个参考边缘线的连接可能性,norm[ ]表示线性归一化函数。

18、本发明通过分析连接可能性来反映各参考边缘线为一边缘线的其余残留部分的可能性,换句话说各参考边缘线为一边缘线的连接对象的可能性,从而为该边缘线找到准确的连接对象,为准确的边缘线修补提供基础。

19、优选的,所述连接线标志值的获取方法,包括:

20、将任意一个角度的任意一个矫正边缘图像块位置记为目标位置,在其他角度的目标位置的矫正边缘图像块中获取一边缘线的一端点与参考边缘线的端点之间的边缘线记为该边缘线的该端点与参考边缘线在其他各角度上的可行连接线,当该边缘线的该端点与参考边缘线在其他一个角度上存在可行连接线时,将该边缘线的该端点与参考边缘线在其他一个角度上的连接线标志值设置为1,当该边缘线的该端点与参考边缘线在其他一个角度上不存在可行连接线时,将该边缘线的该端点与参考边缘线在其他一个角度上的连接线标志值设置为0。

21、本发明通过获取连接线标志值,能够反映一边缘线与参考边缘线之间的像素位置处,在其他角度的图像中存在边缘线的情况,进而反映参考边缘线是否为该边缘线的其他残留部分,为该边缘线选取连接对象提供基础。

22、优选的,所述相似性的获取方法,包括:

23、在其他角度的目标位置的矫正边缘图像块中获取与一边缘线存在像素位置交集最多的边缘线记为该边缘线在其他角度上的对应边缘线,将该边缘线的链码与其他角度上的对应边缘线的链码的dtw距离加一之后取倒数得到该边缘线在其他角度上的相似性,获取该边缘线的参考边缘线在其他角度上的相似性,将该边缘线在其他角度上的相似性和该边缘线的参考边缘线在其他角度上的相似性的均值作为该边缘线与参考边缘线在其他角度上的相似性。

24、优选的,所述连接判定条件为优选连接判定条件,优选连接判定条件为连接可能性大于预设可能性阈值。

25、优选的,所述边缘线的一端点与连接对象的连接线为优选连接线,优选连接线的获取方法,包括步骤:

26、将所述边缘线的一端点与连接对象的连接线标志值等于1时对应的角度作为该边缘线的该端点的参考角度,在所有参考角度中获取该边缘线与连接对象的相似性最大值对应的角度作为边缘线的该端点与连接对象的优选角度,将边缘线的该端点与连接对象在优选角度上的可行连接线作为边缘线的该端点与连接对象的优选连接线。

27、本发明通过获取优选连接线,可以获取到一边缘线与连接对象之间的较契合的残缺部分,为准确的进行边缘线修补奠定基础。

28、优选的,所述边缘线的两侧像素的获取方法,包括步骤:

29、从一边缘线的一边缘点出发,作垂直于该边缘线的第一方向垂线和第二方向垂线;在第一方向垂线上获取与该边缘点最近的边缘点,记为第一阻断边缘点,当第一阻断边缘点与该边缘点之间的距离小于等于预设截断长度时,将第一方向垂线上的第一阻断边缘点到该边缘点之间的像素点作为第一研究像素点;当第一阻断边缘点与该边缘点之间的距离大于预设截断长度时,将该边缘点出发的第一方向垂线上的连续的预设截断长度个像素点作为第一研究像素点;根据第二方向垂线得到该边缘点的第二研究像素点;所述第一研究像素点和第二研究像素点为该边缘线的两侧像素。

30、本发明具有以下有益效果:

31、本发明相较于传统倒影检测方法,在分析倒影物体的纹理与钛板抛光面自身纹理的差异时,引用了不同角度下的同一边缘线的相似性计算,从而更准确的区分出多种类型的倒影物体的纹理和钛板抛光面自身纹理,进而为后续准确的进行光滑度分析提供基础。

32、进一步地,本发明在对不同角度下的同一边缘线的相似性计算分析时,会受到边缘线缺失的干扰,因而在计算不同角度下的同一边缘线的相似性之前,参考其他角度的同位置边缘线对各边缘线进行修补,从而排除边缘线缺失对不同角度下的同一边缘线的相似性,提高倒影物体的纹理和钛板抛光面自身纹理的区分精度。

33、进一步地,本发明在参考其他角度的同位置边缘线对各边缘线进行修补时,对边缘线与最近的若干边缘线的连接可能性进行分析,筛选出优选连接对象,准确的筛选出各边缘线对应的其他残留对象,从而为后续准确的进行边缘线修补提供基础。

34、进一步地,本发明在参考其他角度的同位置边缘线对各边缘线进行修补时,对边缘线与连接对象,与其他角度的同位置边缘线的相似性进行分析,根据相似性筛选出边缘线与连接对象的优选连接线,从而为后续准确的进行边缘线修补提供基础。

35、进一步地,本发明根据每个边缘线周围像素点的像素值与图像整体像素值的差异以及每个边缘线与同一角度的其他边缘线的形态差异,来进一步对多种倒影物体的纹理和钛板抛光面自身纹理进行区分,提高倒影物体的纹理和钛板抛光面自身纹理的区分精度,为后续准确的进行光滑度分析提供基础。


技术特征:

1.一种基于图像处理的钛板抛光面光滑度检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的钛板抛光面光滑度检测方法,其特征在于,在获取第一评估指标之前,还需对矫正边缘图像块中的边缘线进行补全优化,包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于图像处理的钛板抛光面光滑度检测方法,其特征在于,所述边缘线的一端点的连接对象为优选连接对象,优选连接对象的获取方法,包括:

4.根据权利要求3所述的一种基于图像处理的钛板抛光面光滑度检测方法,其特征在于,所述计算所述边缘线的一端点与参考边缘线的连接可能性的公式为:

5.据权利要求4所述的一种基于图像处理的钛板抛光面光滑度检测方法,其特征在于,所述连接线标志值的获取方法,包括:

6.根据权利要求5所述的一种基于图像处理的钛板抛光面光滑度检测方法,其特征在于,所述相似性的获取方法,包括:

7.根据权利要求2所述的一种基于图像处理的钛板抛光面光滑度检测方法,其特征在于,所述连接判定条件为优选连接判定条件,优选连接判定条件为连接可能性大于预设可能性阈值。

8.根据权利要求5所述的一种基于图像处理的钛板抛光面光滑度检测方法,其特征在于,所述边缘线的一端点与连接对象的连接线为优选连接线,优选连接线的获取方法,包括步骤:

9.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的钛板抛光面光滑度检测方法,其特征在于,所述边缘线的两侧像素的获取方法,包括步骤:


技术总结
本发明涉及图像处理技术领域,更具体地,本发明涉及一种基于图像处理的钛板抛光面光滑度检测方法,方法包括:获取钛板抛光面的多个角度的矫正图像,对所述多个角度的矫正图像进行边缘处理得到对应的多个矫正边缘图像,其中,对于一个角度的矫正图像和对应的矫正边缘图像,进行图像分割得到多个矫正图像块以及与之对应的多个矫正边缘图像块,所述矫正边缘图像块包含多个边缘线;计算第一评估指标和第二评估指标;将第二评估指标与第一评估指标的比值作为所述边缘线的倒影概率,根据边缘线的倒影概率排除倒影纹理干扰,进而准确的计算出钛板抛光面的光滑度。

技术研发人员:付超,付军民,齐宇杰,张利
受保护的技术使用者:宝鸡博超钛镍有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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