[發明專利]一種工業弱缺陷分割方法

在審

• 申請號: 202011106019.6
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112200826A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 李莉;劉靖誼;汪紅兵
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G06T7/136
• 分類號: G06T7/136;G06T7/11;G06T5/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種工業弱缺陷分割方法，其特征在于，包括：

利用局部對比度增強算法對原始圖像進行目標強化和去噪后，生成顯著度圖；

利用動態權重調整的最大類間方差法對生成的顯著度圖進行自適應閾值分割，得到若干個區域，其中，每個區域為目標或背景，目標為缺陷。

2.根據權利要求1所述的工業弱缺陷分割方法，其特征在于，所述利用局部對比度增強算法對原始圖像進行目標強化和去噪后，生成顯著度圖包括：

獲取原始圖像；

對獲取的原始圖像進行預處理；

利用局部對比度增強算法對預處理后的原始圖像進行目標強化和去噪后，生成顯著度圖。

3.根據權利要求2所述的工業弱缺陷分割方法，其特征在于，所述利用局部對比度增強算法對預處理后的原始圖像進行目標強化和去噪后，生成顯著度圖包括：

滑動窗口v在預處理后的原始圖像上滑動，目標窗口u在滑動窗口v上滑動，對由目標窗口u和滑動窗口v組成的每一個圖像補丁計算用于生成對比度圖的響應值其中，圖像補丁的大小為v，圖像補丁由9個單元塊組成，即：滑動窗口v被分成了九個單元塊；u表示目標所在的中心單元塊，v中除了u所在的中心單元塊，還包括與中心單元塊相鄰的8個相鄰單元塊；

滑動窗口遍歷預處理后的原始圖像的所有像素點后，使用每一個圖像補丁的響應值替換相應的中心單元塊對應的原始灰度值，得到原始圖像的對比度圖；

根據得到的原始圖像的對比度圖，生成顯著度圖。

4.根據權利要求3所述的工業弱缺陷分割方法，其特征在于，滑動窗口v的高度和寬度都是目標窗口u的三倍；

目標窗口u的尺寸參數為固定值。

5.根據權利要求3所述的工業弱缺陷分割方法，其特征在于，響應值表示為：

其中，L_n表示第n個大小為v的圖像補丁中中心單元塊像素灰度的最大值；表示局部對比度，是第n個大小為v的圖像補丁中中心單元塊的像素灰度均值m₀和第n個大小為v的圖像補丁中除中心單元塊以外其他所有相鄰單元塊的像素灰度均值m_μ的比值。

6.根據權利要求5所述的工業弱缺陷分割方法，其特征在于，m_μ表示為：

其中，m_i表示第i個相鄰單元塊的灰度平均值，i＝1,2，…，8。

7.根據權利要求3所述的工業弱缺陷分割方法，其特征在于，所述根據得到的原始圖像的對比度圖，生成顯著度圖包括：

通過公式X(a,b)＝C(a,b)–O(a,b)，生成顯著度圖；

其中，X(a,b)表示圖像大小為a*b顯著度圖，C(a,b)表示原始圖像的對比度圖，O(a,b)表示預處理后的原始圖像。

8.根據權利要求1所述的工業弱缺陷分割方法，其特征在于，所述動態權重調整的最大類間方差法表示為：

其中，gY(t)表示類間方差，dv(t)表示顯著度圖的標準偏差，P₀(t)表示目標區域像素的累和概率，u₀(t)表示目標區域的平均灰度值，P₁(t)表示背景區域像素的累和概率，u₁(t)表示背景區域的平均灰度值，t表示臨時閾值。

9.根據權利要求8所述的工業弱缺陷分割方法，其特征在于，根據得到的動態權重調整的最大類間方差法，得到用于分割目標和背景的理想閾值T滿足：

其中，max value表示顯著度圖灰度值的最大值。