[發明專利]基于顏色特征的地板層次分類方法

有效

• 申請號: 201210084206.8
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN102663422A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 白瑞林;錢勇;吉峰;李新
• 申請（專利權）人: 江南大學;無錫信捷電氣有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及一種基于顏色特征的地板層次分類方法，應用于地板工業現場對新生產地板樣本的類別判斷。

背景技術

隨著經濟的快速發展，地板的需求量亦越來越多，地板在生產過程快速準確的分類成為了一個迫切需要解決的問題。目前，地板的分類實現主要靠人工目測，其人為因素的影響比較大，因此利用數字圖象處理技術對地板進行分類更能有效的保證地板分類的準確性。

由于地板顏色是反映地板表面視覺和心理感覺的重要特征，與分類的評定有著密切關系，從而使得近年對基于顏色特征的分類處理都進行了一定的研究。如戴天虹等通過主顏色特征，分別利用神經網絡中的RBF網絡、K最近相鄰和最近鄰對木材樣本圖像進行分類處理；王克奇等利用均勻色彩空間對木材的顏色特征進行測量與辨別的分類研究。

發明內容

本發明的目的是提高地板生產過程中分類處理的自動化程度及其快速性，提供一種基于顏色特征的地板層次分類方法，有效的提高了地板生產廠商對地板類別分類的準確性，既提高了地板生產效率，又減少了人工成本。

按照本發明提供的技術方案，所述基于顏色特征的地板層次分類方法包括以下步驟：

(1)根據地板樣本的彩色圖像提取顏色統計特征；

(2)根據已知地板樣本的顏色特征信息，建立離線多層次地板樣本分類依據庫；

(3)在對未知類別地板樣本進行在線分類時，利用最短距離分類規則，根據預先給定的離線分類依據庫求取未知地板樣本的相似類別；利用K最近相鄰-最短距離法，根據預先給定的離線分類依據求取未知地板樣本的準確類別；具體為：

(3.1)在未知地板樣本的相似類別時：計算未知樣本特征向量到所有相似類別合并后的顏色矩特征向量的距離，并對所有距離進行排序處理；將與最短距離之差小于樣本最大距離D_max/4的所有相似類別皆歸算到下一層次的分類處理過程；

(3.2)在未知地板樣本的準確類別時：首先求取未知地板樣本與所屬樣品大類中各樣本的距離，并按距離大小對樣品大類中各樣本進行排序處理；然后統計前N個距離所對應的地板樣品類別數目，求取類別數目最大值k_max，判斷k_max是否唯一；若唯一，則將未知地板歸類到k_max所對應的類別中，分類處理結束；若不唯一，則求取待測地板與所有k_max相同的地板樣品的距離，將未知地板樣本歸類到與其距離最小的地板樣品中。

所述提取顏色統計特征，是利用地板樣本的彩色圖像的顏色矩提取出地板樣本的顏色統計特征信息，去除亮度分量以降低光照條件對分類效果的影響；并給予色調分量及飽和度分量不同的加權比重。

在建立所述地板樣本分類依據庫時，首先根據給定的地板樣本確定出各地板樣品的顏色矩；然后通過最大最小距離分類算法對各地板樣品進行聚類處理，將顏色矩數值相近類別合并到一起，求取相似類別地板樣品顏色矩的數據均值；最大最小距離算法計算出所有樣本間的最大距離作為歸類閾值的參考，若某樣本到一聚類中心的距離小于最大距離D_max的1/2，則歸入該類，否則建立新的聚類中心。

本發明的優點是：本發明對地板顏色特征的表示方式選用顏色矩特征，與其他表示方式相比，能夠更加簡單有效的表示出地板的顏色信息；在HSV色彩空間利用色調及飽和度分量求取地板的顏色矩特征數據，降低光照對地板分類準確行的影響；建立離線多層次地板樣本分類依據庫，提高位置地板樣品分類的準確性；在對近似類別判斷時，將臨近的所有近似類別同樣歸入到下一階段的判斷，提高分類的準確性；利用K最近相鄰-最短距離法對未知地板樣本準確類別進行判斷，進一步保證地板分類的準確性。

附圖說明

圖1為本發明的總體實現框架圖。

圖2為地板樣本分類依據庫示意圖。

圖3為未知地板樣本分類實現流程圖。

具體實施方式

為了提高地板生產過程中未知地板樣本分類的自動化程度，本發明開發了一種基于顏色統計特征的多層次地板在線分類方法。地板分類技術算法代碼量小、運算速度快、精度高、實時性強、穩定性好，能夠有效提高未知地板樣本的分類效率、降低生產成本。

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

本基于顏色特征的地板層次分類方法，對未知地板樣本進行在線分類實現過程如圖1所示，首先根據已知地板樣本建立多層次離線地板樣本分類依據庫，然后再對未知地板樣本由粗到細進行在線逐層分類實現。

步驟如下：

1根據地板樣本的彩色圖像提取顏色統計特征；