[發明專利]一種基于圖像技術的色彩板色塊自動定位方法

在審

• 申請號: 202010556896.7
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111667532A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 李忠健;李娟
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06T3/60;G06T7/90
• 代理公司: 紹興普華聯合專利代理事務所(普通合伙) 33274
• 代理人: 桑楊

1.一種基于圖像技術的色彩板色塊自動定位方法，其特征在于：包括如下步驟：A、獲取色彩板的灰度圖像，采用傅里葉變換確定色彩板圖像傾斜的角度；B、根據傾斜角度對灰度圖像進行傾斜矯正，獲取中間部分子圖像的水平和垂直方向投影得到投影曲線；C、投影曲線差分處理，提取出局部最大值和最小值，推導出子圖像的每個色塊的中心所在位置，繼而推出整幅色彩板色塊的中心位置。

2.根據權利要求1所述的一種基于圖像技術的色彩板色塊自動定位方法，其特征在于：步驟A的具體步驟包括：A1、利用相機拍攝用于色彩校正的標準色彩板，拍攝的視野應涵蓋所有的色塊且色彩板應盡可能放正；

A2、根據式(1)對獲取的彩色色彩板圖像進行灰度轉換得灰度圖像I0；

I0＝0.30R+0.59G+0.11B (1)

A3、根據式(2)對灰度圖像I0進行傅里葉變換獲得頻率圖像F，其中H為I0圖像高度，W為I0圖像寬度；

A4、頻率圖像F進行中心移頻處理得到頻率圖F1，查找頻率圖F1中最大值的位置，設為(x0，y0)，其中x0為橫坐標，y0為縱坐標，根據式(3)在此位置提取部分頻率圖F2，

F2＝F1(x0-w1:x0+w1,y0-w1:y0+w1) (3)

w1滿足：50w1min(H1/2，W1/2)，其中H1為F1圖像高度，W1為F1圖像寬度；

A5、從0度到360度以步長為1度對部分頻率圖F2進行旋轉，每旋轉一個角度則查找旋轉后的圖像中最大值的橫坐標的位置，設為x1，然后根據式(4)求取該橫坐標線上的所有頻率值的和S，其中W1為F2圖像寬度；

A6、對步驟A5中獲得的S，在[90°，180°]和[180°，270°]范圍內分別查找最大值，兩個范圍內查找到的最大值對應的角度的平均值則為色彩板圖像的傾斜角度。

3.根據權利要求2所述的一種基于圖像技術的色彩板色塊自動定位方法，其特征在于：步驟B的具體步驟包括：B1、根據步驟A6中獲得的傾斜角度將灰度圖像I0進行反向旋轉，得到圖像I1；

B2、設旋轉后的圖像I1的中心為(x1，y1)，根據式(5)在該位置從圖像I1提取子圖像I2，再根據式(6)和(7)對子圖像I2進行水平(V_i)和垂直(V_j)方向投影，獲得兩個方向的投影曲線，其中H2為I2圖像高度，W2為I2圖像寬度；

I2＝I1(x1-w2:x1+w2,y1-w2:y2+w2) (5)

4.根據權利要求3所述的一種基于圖像技術的色彩板色塊自動定位方法，其特征在于：步驟B2中，w2滿足：t2w2min(H/2-t2，W/2-t2)，t2的選擇應盡量使子圖中包含較多的色塊，但不可包含離色彩板邊界較近的色塊。

5.根據權利要求3所述的一種基于圖像技術的色彩板色塊自動定位方法，其特征在于：步驟C的具體步驟包括：C1、根據式(8)和(9)，對步驟B2中獲得的水平和垂直方向的投影曲線進行差分處理，得到兩個方向的差分曲線DV_i和DV_i，其中i＝2，…H2，j＝2，…W2；

DV_i＝V_i-V_i-1 (8)

DV_j＝V_j-V_j-1 (9)

C2、對差分曲線DV_i和DV_i的數值進行由大到小排序，取前三個值的平均值的一半作為閾值T1，后三個值的平均值的一半作為閾值T2；

C3、將差分曲線中大于T1的值變為1，小于T1的變為0，得到行向量diff1，同時將差分曲線中小于T2的值變為1，大于T2的變為0，得到行向量diff2；

C4、查找diff1和diff2中連續為1的點的起始點位置，并記錄起始點位置的中心分別為center1和center2向量，此時center1內的數值代表背景變為色塊的邊界線的位置信息，而center2內的數值代表色塊變為背景的邊界線的位置信息；

C5、判斷center1和center2向量中第一個數值的大小，調整center1和center2向量中元素的個數，使其內元素數目相等，并根據調整后的向量計算子圖像中各個色塊的中心位置，以及它們之間的平均間距；

C6、根據子圖像中各個色塊的中心位置以及它們之間的平均間距推導出原色彩板圖像中所有色塊的中心點位置。