[發明專利]一種瓷磚紋理自動分類方法及裝置

有效

• 申請號: 202011589821.5
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112633393B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 許廷發;秦慶旺;張繼洲;黃博
• 申請（專利權）人: 北京理工大學重慶創新中心
• 主分類號: G06V10/764
• 分類號: G06V10/764;G06V10/75;G06V10/74;G06F16/583;G06F16/55;G06T3/60;G06T5/00;G06T5/20;G06T7/194;G06T7/41;G06T7/80
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 封浪

本發明公開了一種瓷磚紋理自動分類方法及裝置。對采集的瓷磚圖像進行預處理，將第一幅瓷磚區域圖像及其對應的紋理特征添加進模板庫，包括將瓷磚區域圖像保留0度、旋轉90度、旋轉180和旋轉270度四個角度，并分別提取對應的紋理特征；對于后續瓷磚區域圖像，提取紋理特征并在所述模板庫的特征空間中進行時空約束的相關濾波運算，尋找響應值最大的位置，進一步評估相似度。在相似度超過閾值時，輸出對應的版號及旋轉角度，否則，添加圖像和對應紋理特征至模板庫。本發明不需要提前配置標準模板，能夠對各批次的瓷磚進行自動地分版，且分版過程計算效率高，分版準確性高。

技術領域

本發明涉及計算機視覺處理技術領域，尤其是一種瓷磚紋理自動分類方法及裝置。

背景技術

在瓷磚生產過程中，瓷磚的顏色、花紋和圖案通過噴墨機噴印在毛坯，然后毛坯依次經過窯爐燒結及拋光處理為最終產品。市場上現有的瓷磚主要有固定板紋、連紋、無限連紋等類型，連紋磚因其能完整呈現天然石材的紋理，具有連貫、大氣、簡約的裝飾特點，近年來受到市場消費者的歡迎，因此，瓷磚廠普遍推廣生產連紋磚。

連紋瓷磚單塊瓷磚的尺寸在600×1200mm至2400×1200mm，拼接后的尺寸已經遠超過窯爐能夠一次生產的尺寸，在實際生產連紋磚時，同一批次的瓷磚往往包含多種不同圖案，受生產過程中材料配比、窯爐溫度等多種因素影響，即便同一圖案的瓷磚也會有顏色偏差，勢必存在顏色的差異。因此，為了便于銷售，瓷磚廠在陶瓷板拋光后需要按照瓷磚的圖案進行分版，并且將不同顏色的瓷磚進行分色，然后將圖案和顏色一致的瓷磚打包。

傳統瓷磚的分版分色檢測過程依靠有經驗的工人目視區分及手動標記，然后分揀設備通過識別人工標記實現瓷磚的分揀打包。但人工檢測方式存在極限，一般不會超過6個板面圖案，否則檢測的準確性無法保證。此外，工人在長時間工作后難免發生疲勞和注意力分散，導致檢測效率低、準確率不穩定。而且現有方式無法兼顧分版和分色，只能作為兩個獨立工序來完成，花費了大量的人工勞動。因此，發展全自動的分版和分色方法及裝置對于提高瓷磚生產效率、改善生產環境、減少資源浪費具有重要意義。

基于深度學習模型的瓷磚分版方法用于在線分版之前需要進行預訓練，例如“CN109614994A-一種瓷磚分類識別方法及裝置”給出的一種利用計算機視覺和深度學習對瓷磚進行分類的方法及裝置。首先，利用相機采集不同圖案瓷磚的圖像，建立起一定規模的數據庫；然后，根據圖像與圖案標簽之間的對應關系對模型進行訓練；最后，利用訓練好的模型對瓷磚進行在線分版檢測。這種方法的問題是需要預先訓練模型，而且訓練好的模型無法直接用于不同批次的瓷磚圖案，因而難以在實際生產過程中進行部署。

現有的瓷磚自動分色方法是首先利用相機采集圖像，然后提取出瓷磚圖像的顏色特征，與預先采集的模板圖像的顏色特征進行比對，當小于預設閾值時則確定為當前色號，否則確定為新色號，例如“CN103324759B-一種瓷磚智能識別設備”給出的一種用于相似瓷磚的搜索和比較設備。這類方法的問題是需要各個色號的標準板，而色號在生產開始前是無法預知的，因此在實施過程中存在困難。而且預設固定閾值的做法針對不同圖案、不同生產批次的適應性較差，而產業工人顯然缺乏調節系統工作的專業知識，給實際部署造成了困難。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種瓷磚紋理自動分類方法及裝置，已提供一種不依賴于預先給定的模板，自動完成對瓷磚的分版的解決方案。

本發明采用的技術方案如下：

一種瓷磚紋理自動分類方法，包括：

A.對采集的瓷磚圖像進行預處理，得到對應的瓷磚區域圖像；

B.對所述瓷磚區域圖像進行分版，包括：

將第一幅瓷磚區域圖像及其對應的紋理特征添加進模板庫，包括將瓷磚區域圖像保留0度、旋轉90度、旋轉180和旋轉270度四個角度，并分別提取對應的紋理特征；