[發明專利]一種基于特征能量分布的焊縫定位方法

在審

• 申請號: 202011630695.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112749693A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 吳忍;孫淵
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20;G06K9/46;G06K9/62;G06N3/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 孫永申

1.一種基于特征能量分布的焊縫定位方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1：采集焊縫圖片并對其灰度化，得到灰度圖像；

步驟2：針對灰度圖像進行中值濾波，得到中值濾波后的灰度圖；

步驟3：針對灰度圖利用SIFT算法提取不同濾波程度所對應的特征能量；

步驟4：利用特征能量映射得到特征能量分布矩陣；

步驟5：基于特征能量分布矩陣進一步計算得到焊縫圖像的特征收縮系數；

步驟6：基于焊縫圖像的特征收縮系數進行判斷，當其滿足閾值條件時定位得到焊縫區域，定位結束，若不滿足閾值條件則返回步驟2循環執行。

2.根據權利要求1所述的一種基于特征能量分布的焊縫定位方法，其特征在于，所述的步驟2具體包括：設置中值濾波模板和濾波次數，針對灰度圖像進行中值濾波，得到中值濾波后的灰度圖。

3.根據權利要求2所述的一種基于特征能量分布的焊縫定位方法，其特征在于，所述的中值濾波后的灰度圖，其對應的數學描述公式為：

L(x,y)＝G₁(gray(x,y),[n₁,n₂],k₁)

x＝1,2,...,m

y＝1,2,...,n

式中，L(x,y)為中值濾波后的灰度圖，G₁為中值濾波函數，gray(x,y)為焊縫圖像灰度圖，圖像大小為m*n，k₁為重復濾波次數，[n₁,n₂]為中值濾波模板大小。

4.根據權利要求1所述的一種基于特征能量分布的焊縫定位方法，其特征在于，所述的步驟4包括以下分步驟：

步驟401：初始化二維數組；

步驟402：將特征能量中的特征點對應映射至二維數組中，并進行賦值后得到特征能量分布矩陣。

5.根據權利要求1所述的一種基于特征能量分布的焊縫定位方法，其特征在于，所述的步驟5包括以下分步驟：

步驟501：針對特征能量分布矩陣，求取其各行各列的特征點數；

步驟502：基于各行各列的特征點數，進一步統計得到帶有特征點的行數和列數、特征點個數大于所有行中特征點個數最多的特征點個數一半的行數以及特征點個數大于所有列中特征點個數最多的特征點個數一半的列數；

步驟503：基于步驟502中的統計結果計算得到焊縫圖像的特征收縮系數。

6.根據權利要求5所述的一種基于特征能量分布的焊縫定位方法，其特征在于，所述的步驟503包括以下分步驟：

步驟5031：基于步驟502中的統計結果計算出經過篩選后滿足特征點要求的行數占有特征點總行數的比值以及經過篩選后滿足特征點要求的列數占有特征點總列數的比值；

步驟5032：基于經過篩選后滿足特征點要求的行數占有特征點總行數的比值以及經過篩選后滿足特征點要求的列數占有特征點總列數的比值最終得到焊縫圖像的特征收縮系數。

7.根據權利要求6所述的一種基于特征能量分布的焊縫定位方法，其特征在于，所述的步驟5031中的經過篩選后滿足特征點要求的行數占有特征點總行數的比值，其對應的數學描述公式為：

式中，D_Hor為經過篩選后滿足特征點要求的行數占有特征點總行數的比值，Hor_1為特征點個數大于所有行中特征點個數最多的特征點個數一半的行數，Hor_num為帶有特征點的行數；

經過篩選后滿足特征點要求的列數占有特征點總列數的比值，其對應的數學描述公式為：

式中，D_Ver為經過篩選后滿足特征點要求的列數占有特征點總列數的比值，Ver-1為特征點個數大于所有列中特征點個數最多的特征點個數一半的列數，Ver_num為帶有特征點的列數。