[發明專利]邊緣缺陷圖像的二值化方法

有效

• 申請號: 202110051413.2
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112381826B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 胡昌欣
• 申請（專利權）人: 中科慧遠視覺技術（北京）有限公司;中科慧遠視覺技術（洛陽）有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種邊緣缺陷圖像的二值化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：輸入源圖像，對所述源圖像預處理得到中間圖像；

步驟2：采用預設雙固定閾值法和自適應閾值法相結合，對所述中間圖像的不同區域進行二值化，得到初步二值化圖像；所述預設雙固定閾值法，進一步包括：預設固定的雙閾值：低閾值和高閾值；將圖像分為黑色像素、白色像素和待定像素；

所述自適應閾值法，進一步包括：預設非線性自適應閾值；將待定像素進一步分為黑色像素和白色像素；

所述預設非線性自適應閾值，進一步包括：依據局部灰度均值計算得出非線性自適應閾值；小于非線性自適應閾值的待定像素最終定為黑色像素，大于等于非線性自適應閾值的待定像素最終定為白色像素；

所述計算得出非線性自適應閾值，具體包括如下步驟：

1a.依據灰度圖像邊緣特征給定預設局部窗口尺寸；

1b.計算灰度圖像的積分圖；

1c.利用積分圖并行計算待定像素點周圍窗口大小的局部灰度均值和非線性自適應閾值；計算待定像素點的非線性自適應閾值時偏移量為給定預設值；

計算待定像素的非線性自適應閾值 T₂具體包括如下步驟：

a.依據灰度圖像邊緣特征給定預設局部窗口尺寸M*N；

b.計算灰度圖像的積分圖I；

c.利用積分圖I并行計算待定像素點（x,y）周圍M*N窗口大小的局部灰度均值：

和非線性自適應閾值T₂：

其中，f(x,y)為灰度圖像；為像素點(x,y)周圍M*N窗口大小的局部灰度均值；K為尺度因子，給定預設值，范圍為[1,255]；C為偏移量；T₂為待定像素點(x,y)的非線性自適應閾值；預設雙閾值T₁和T₃依據灰度圖像邊緣目標灰度和背景灰度特征直接給定，雙閾值固定閾值二值化公式如下：

其中，T₁T₃，T₁是給定的低閾值，大于較黑區域灰度值且小于邊緣過度灰度值；T₃是給定的高閾值，小于較亮區域灰度值且大于邊緣過度灰度值；

步驟3：剔除所述初步二值化圖像中的偽缺陷和非邊緣缺陷得到最終二值化圖像。

2.根據權利要求1所述邊緣缺陷圖像的二值化方法，其特征在于，所述步驟1中，進一步包括：如果源圖像為彩色，則采用快速轉換方式將彩色的源圖像轉換成灰度圖像。

3.根據權利要求1所述邊緣缺陷圖像的二值化方法，其特征在于，所述步驟1中，進一步包括：采用能夠保留邊緣真實性且同時去除干擾噪聲的小窗口中值濾波方式去除灰度圖像中的干擾噪聲。

4.根據權利要求1所述邊緣缺陷圖像的二值化方法，其特征在于，所述預設固定的雙閾值，進一步包括：低閾值和高閾值依據灰度圖像邊緣目標灰度和背景灰度特征直接給定；小于閾值低閾值的為黑色像素，大于高閾值為白色像素，大于等于低閾值且小于等于高閾值為待定像素。

5.根據權利要求1所述邊緣缺陷圖像的二值化方法，其特征在于，采用預設雙閾值：低閾值和高閾值的固定閾值和非線性的自適應計算閾值結合的圖像二值化方式并行計算對灰度圖像二值化。

6.根據權利要求1所述邊緣缺陷圖像的二值化方法，其特征在于，步驟3進一步包括：

6a.在所述初步二值化圖像中獲取黑白區域的邊緣輪廓；

6b.根據待檢邊緣特征和黑白邊緣輪廓信息遍歷所述邊緣輪廓，剔除偽缺陷和非邊緣缺陷輪廓，確定待檢邊緣輪廓；

6c.填充待檢邊緣輪廓：內區域填充白色，外區域填充黑色，得到最終二值化圖像；

6d.輸出所述最終二值化圖像。