[發明專利]基于Choquet積分的圖像模板匹配系統及算法

有效

• 申請號: 201910405519.0
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110136180B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 熊長煒;舒雨鋒;劉志偉;殷閏平;鐘宏劍;莫卓添;劉皖榕;劉樹豐;陶麗勛;張浩宇;袁威;鄭燦凱;鄭煒彬;李浩宇;林志睿
• 申請（專利權）人: 東莞職業技術學院
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/13;G06T7/155
• 代理公司: 北京翔石知識產權代理事務所(普通合伙) 11816
• 代理人: 李勇

本發明涉及一種基于Choquet積分的圖像模板匹配系統及算法，包括檢測并提取產品區域圖像；對提取后的圖像進行預處理、二值化及形態學操作；缺陷形態信息和位置信息獲取；位置誤差篩選和相似度篩選；計算Choquet積分的系統概率、信念度量以及合理性篩，依次去除不滿足閾值要求的點，篩選出匹配點。本發明的本方案實施后可提高產品的安全可靠性，降低產品成本，減少資源浪費，提高工作效率。本發明基于Choquet積分的模板匹配方法能提供更好的匹配性能。本發明基于模糊算法，對于存在遮擋，物體交疊等不完整的信息環境能實現較好的匹配。

技術領域

本發明涉及一種基于Choquet積分的圖像模板匹配系統及算法，屬于視覺匹配技術領域。

背景技術

現有模板匹配算法難以實現不完整的信息環境中確定參考圖像(模板)在較大圖像(場景)上的最佳匹配位置。

然而在現實的產品圖像中，可能存在由于產品交疊，遮擋等情況導致獲取的產品圖像信息并不完整，這為匹配增加了難度。Choquet模糊積分給出了一種直覺模糊判據矩陣的決策新方法，本發明基于Choquet模糊積分提供一種全新的圖像模板匹配系統及匹配算法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于Choquet積分的圖像模板匹配系統及算法，通過結合有限數量的圖像模板匹配算法的匹配決策來獲得更精確和魯棒的匹配，與模糊度量相關的Choquet積分可以用于處理由于不完整的圖像信息造成的模糊性。

本發明目的通過如下技術方案予以實現：

提供一種基于Choquet積分的圖像模板匹配算法，包括

1)獲取并提取產品區域圖像；

2)對提取后的圖像進行預處理、二值化及形態學操作；

3)缺陷形態信息和位置信息獲取；

4)位置誤差篩選和相似度篩選；

5)計算Choquet積分的系統概率、信念度量以及合理性篩，依次去除不滿足閾值要求的點，篩選出匹配點。

優選的，形態學操作包括通過腐蝕操作濾除圖像中的顆粒噪聲，采用膨脹操作適度還原被腐蝕目標的邊緣。

優選的，位置誤差篩選包括計算產品的位置誤差，如果誤差超過閾值，結束該圖像的檢測；如果位置誤差未超過閾值，則進行相似度篩選。

優選的，相似度篩選包括計算紋理相似性h(x_(i))，篩選出超過紋理閾值的像素點。

優選的，系統概率計算如下：

其中p({x_(i)})為像素x_(i)的權值，n為像素點數。

優選的，p({x_(i)})采用x_(i)點的模糊密度除以最大模糊密度獲得。

優選的，信念度量計算方法為：

其中m(A_(i))＝g(x_(i))-g(x_(i-1))，g(x_(i))為特征值的模糊度量，X為圖像點集。

優選的，合理性計算方法為：

其中m(A_(i))＝g(x_(i))-g(x_(i-1))，g(x_(i))為特征值的模糊度量，X為圖像點集。