[發明專利]一種用于區分不同木材產品的方法

有效

• 申請號: 202110077351.2
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112861875B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 孫永科;杜官本;邱堅;王憲;曹涌
• 申請（專利權）人: 西南林業大學
• 主分類號: G06V10/764
• 分類號: G06V10/764;G06V10/75;G06V10/46;G06T7/00;G06T7/11;G06T7/40
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 龔家驊

1.一種用于區分不同木材產品的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：獲取木制品圖像，然后使用特征點檢測方法在所述木制品圖像上裁剪一個子區域作為判斷圖像；

步驟二：利用所述判斷圖像與用戶圖像進行比較，計算其相似度；

步驟三：根據相似度來區分不同木材產品；

其中，所述特征點檢測方法包括以下步驟：

步驟1：使用AKAZE算法找到所述木制品圖像的所有特征點；

步驟2：根據所述特征點選取判斷圖像；

所述使用AKAZE算法找到所述木制品圖像的所有特征點具體包括以下步驟：

步驟1：把彩色圖片轉換為灰度圖；

步驟2：分別對圖像進行1/2縮放，1/4縮放和1/8縮放得到三個不同尺度的圖片；

步驟3：對每一個尺度空間中的圖片進行模糊操作；所述模糊操作使用熱傳導方程，每一個圖片使用4個不同的傳導系數進行模糊，新產生成4張不同的圖片，每個尺度空間共有5張圖片；

其中div為發散度，為梯度算子，L為：熱量；

定義電導率函數c，的參數是一個高斯平滑函數，x、y代表坐標，t代表時間；

步驟4：對每一個尺度空間中的5張圖片進行比較，保留在不同模糊度下都存在的像素點，有這些共同像素點組成的圖像記為該尺度的特征圖像；

步驟5：遍歷最大的尺度空間的特征圖像，判斷特征圖像中的像素點在其它尺度的特征圖像中是否存在映射，如果存在映射，則認為該像素點為特征點；如果不存在，則認為該像素點不是特征點；

根據所述特征點選取判斷圖像具體包括以下步驟

步驟1：選擇圖片的中心位置為參考點；

步驟2：選取一個初始最小的矩形，然后計算該矩形中特征點的數量；如果特征點的數量小于50，就增加矩形的尺寸然后重新統計，直到所選擇的矩形區域中至少包含500個特征點；

步驟3：選取所述至少包含500個特征點的矩形區域為作為所述判斷圖像；

序列化：

定義所選關鍵點集合為SK，序列化關鍵點sk,sk∈SK定義為公式(10)；最后，數據板有2個數據表示關鍵點位置，64個數據表示描述符； 總長度是66個數據；

sk_i＝[x，y，d_v1，d_v2，...，d_v64] (10)

子區域的序列化特征為定義為式(11)的向量；

img＝[sk₁，sk₂，.....sk_k]，k≈500. (11)

匹配：

通過匹配點的數量來衡量的相似度；采用k-NN算法計算最近鄰點，為了過濾好的匹配點，采用參數k＝2，得到兩個最近的關鍵點；定義第一幅圖像中的關鍵點為KAo，另一幅圖像中最近的兩個關鍵點為KBm和KBn；KAo到KBm的漢明距離為d1,KAo到KBn的漢明距離為d2；在距離d1≤d2*0.6的情況下，KAo與KBm點匹配；

關鍵點來自于木材表面的相同位置，以滿足項目功能；將異常值關鍵點再次去除，保留符合RANSAC項目函數的關鍵點；定義一個閾值N，當匹配點個數大于一個預定義的閾值N時，判定兩幅圖像為同一幅圖像；N的最小值為4，因為RANSAC需要超過4個匹配點來估計項目功能；

相似度計算

圖像a與定義sim的序列化數據集C的相似性；matche_points(a,c_j)，c_j∈C為圖像a與序列化特征c_j的匹配點個數；sim(a,c_j)定義為公式(12)，表示a與c_j∈C進行比較，返回最大的匹配點；