[發(fā)明專利]一種針對(duì)類鏡面物體的高光區(qū)域自適應(yīng)勻光的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711360310.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108109138B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜娟;陳芳;胡躍明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G01N21/88;G01N21/95
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種針對(duì)類鏡面物體的高光區(qū)域自適應(yīng)勻光的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)獲取待檢測(cè)的源圖像I：將類鏡面物體放入一個(gè)暗室中，暗室內(nèi)表面粗糙，光源產(chǎn)生的光線經(jīng)由暗室內(nèi)部粗糙的表面的第一次反射照在磨砂半球體表面，再經(jīng)由磨砂半球體表面的二次透光照在待測(cè)物體上，由視覺(jué)系統(tǒng)采集而得到待測(cè)物體源圖像I；經(jīng)由兩次光路變化來(lái)將能量集中的光分散來(lái)減少圖像上高光的強(qiáng)度與區(qū)域；

(2)對(duì)待檢測(cè)源圖像進(jìn)行小波分解：對(duì)待檢測(cè)的源圖像進(jìn)行2層小波分解，提取出經(jīng)過(guò)2層小波分解后的第一層、第二層的近似矩陣CA1、CA2，和第一、二層小波分解的細(xì)節(jié)系數(shù)，同時(shí)取出第二層小波分解近似矩陣的最大值MAX，和最小值MIN；所述細(xì)節(jié)系數(shù)包含水平分量、垂直分量、對(duì)角分量；

(3)對(duì)第二層小波分解近似矩陣進(jìn)行自適應(yīng)拉伸處理：取第二層小波分解近似矩陣CA2中的任意一個(gè)像素點(diǎn)x的灰度值依次與源圖像的平均灰度值average進(jìn)行比較，如果小于average，則如果大于average，則其中A(x)是x點(diǎn)經(jīng)拉伸后的灰度值，G是拉伸系數(shù)，X_MAX是源圖像的最大灰度值，X_MIN是源圖像的最小灰度值，X是近似矩陣CA2上x(chóng)點(diǎn)的灰度值；

(4)進(jìn)行小波重構(gòu)后得到高光區(qū)域標(biāo)記圖像I1：對(duì)第二層小波分解的細(xì)節(jié)系數(shù)置零處理后進(jìn)行小波重構(gòu)，得到新的第一層小波分解的近似矩陣，對(duì)第一層小波分解的細(xì)節(jié)系數(shù)置零處理，再次進(jìn)行小波重構(gòu)得到新圖像；新圖像與源圖像進(jìn)行對(duì)應(yīng)相減，設(shè)定閾值T,提取出高光區(qū)域，并以綠色標(biāo)記顯示在源圖像上，該新圖像標(biāo)記為I2；

(5)參數(shù)初始化：初始化等照線方向，置信度、數(shù)據(jù)項(xiàng)；

(6)計(jì)算優(yōu)先權(quán)：根據(jù)I2，尋找綠色標(biāo)記的高光區(qū)域，即為待填充區(qū)域，并提取出其邊緣，其他區(qū)域標(biāo)記為已知區(qū)域；設(shè)定以邊緣點(diǎn)為中心點(diǎn)的9*9的掩模，計(jì)算掩模的優(yōu)先權(quán)P_(p)＝C_(p)*D_(p),C_(p)是該掩模的置信度，D_(p)是該掩模的數(shù)據(jù)項(xiàng)；

(7)最佳匹配塊搜索：根據(jù)計(jì)算出的優(yōu)先權(quán)取出優(yōu)先權(quán)最大的塊為填充目標(biāo)塊，在以該優(yōu)先權(quán)最大的塊的中心點(diǎn)為中心的600*800的區(qū)域塊內(nèi)進(jìn)行搜索，找出與優(yōu)先權(quán)最大的塊的灰度差值最小的匹配塊；

(8)填充與更新置信度：將搜索出的匹配塊的值對(duì)優(yōu)先權(quán)最大的塊對(duì)應(yīng)賦值，然后重新計(jì)算置信度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)類鏡面物體的高光區(qū)域自適應(yīng)勻光的方法，其特征在于，步驟(1)利用多次改變光路在暗場(chǎng)環(huán)境下進(jìn)行圖像的拍攝，獲得反光弱的待檢測(cè)源圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)類鏡面物體的高光區(qū)域自適應(yīng)勻光的方法，其特征在于步驟(3)中拉伸系數(shù)設(shè)為1.5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)類鏡面物體的高光區(qū)域自適應(yīng)勻光的方法，其特征在于，步驟(4)設(shè)置閾值T為150，將重構(gòu)后的圖像與源圖像相減后的差值圖像E(a，b)與閾值T進(jìn)行比較，(a,b)指像素點(diǎn)的坐標(biāo)，假定圖像中最左上方的點(diǎn)為起始點(diǎn)，其中a表示像素點(diǎn)與起始點(diǎn)在行數(shù)上的距離，b表示像素點(diǎn)與起始點(diǎn)在列數(shù)上的距離，E(a，b)表示差值圖像在第a行第b列的像素點(diǎn)的像素值；若E(a,b)≤T時(shí)，E(a,b)＝0；若E(a,b)T時(shí)，E(a,b)＝255。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)類鏡面物體的高光區(qū)域自適應(yīng)勻光的方法，其特征在于，步驟(6)設(shè)定9*9的掩模，以9*9大小的掩模為單位進(jìn)行優(yōu)先權(quán)的計(jì)算，選出優(yōu)先權(quán)最大的塊，并搜索得到最優(yōu)的匹配塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)類鏡面物體的高光區(qū)域自適應(yīng)勻光的方法，其特征在于，根據(jù)不同的檢測(cè)物體以優(yōu)先權(quán)最大的塊的中心點(diǎn)為中心選取不同面積大小的區(qū)域塊，在該區(qū)域塊內(nèi)進(jìn)行搜索，找出最優(yōu)匹配塊。