[发明专利]一种条纹间隙检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种条纹间隙检测方法。属于数字图像处理技术领域。

背景技术

条纹间隙检测是通过提取条纹边缘线来计算条纹的宽度，其核心内容是边缘检测，边缘检测是图像特征提取的重要技术之一，用来分割不同物体或提取图像边缘。条纹间隙检测方法可以用于实现检测如光栅间隙等各种条纹间隙。

目前没有针对条纹图像提出的具体的条纹间隙检测方法，但公知的边缘检测方法比较多，主要包括一次微分算子如Sobel算子、Robert算子，二次微分算子如拉普拉斯算子，模板操作算子如Prewitt算子、Kirsch算子等。

Sobel边缘算子的卷积模板是两个3×3的卷积核，主要强调中心像素的4领域对其的影响，消弱4个对角近邻像素对其的作用，它具有方向性，在水平方向和垂直方向形成最强烈的边缘。Robert算子是一种局部对角差分算子，可以体现对角方向上的效果。Prewitt边缘算子由两个卷积核组成，一个核对垂直边缘响应最大，一个核对水平边缘响应最大，取两者的最大值即为输出。Kirsch算子是由一组8个3×3的卷积核组成，每个卷积核之间的夹角为45°，取8个中最大的即为输出，该算子考虑到了图像的360°的8个方向的边缘提取。拉普拉斯算子是一种无方向性的二阶导数算子，阶跃边缘的二阶导数会在边缘处产生一个陡峭的零交叉，二阶导数算子过零点准确地位于图像的边缘，其边缘检测结果是不包括边缘方向信息的双像素宽边缘。

在对这些算子的研究和实践过程中发现：这些边缘检测算子对边缘灰度值过渡比较尖锐并且噪声较小等不复杂的图像提取效果较好，但对于边缘复杂、光照不均匀的图像提取的效果则不太理想，主要表现在边缘模糊、边缘非单像素宽、弱边缘丢失、整体边缘不连续等，所以本发明提出了一种条纹间隙检测方法。

发明内容

为了克服现有边缘检测算子对于边缘复杂、光照不均匀图像的边缘提取效果不理想，如边缘模糊、边缘非单像素宽、弱边缘丢失、整体边缘不连续等不足，本发明提出了一种条纹间隙检测方法，该方法可以有效克服噪声干扰及光照不均匀影响，可以精确的提取条纹图像的单像素边缘，进而可以测量条纹宽度。其特征在于该条纹间隙检测方法包括如下步骤：

1)，对原始图像进行平滑滤波；

2)、如果噪声较大，可进行多次平滑滤波

3)、对滤波之后的图像进行边缘提取；

4)、判断边缘提取之后的图像边缘是否太宽，如是，则重复进行上一个过程3)，若否，则对边缘提取之后的图像进行分块阈值分割；

5)利用阈值分割之后的图像画出边缘线，进而可计算出条纹间隙。

2、根据权利要求1所述的一种条纹间隙检测方法，其特征在于所述对滤波之后的图像进行边缘提取的步骤(3)包括：

a、计算水平方向的一阶微分，h_x(i，j)＝|f(i，j+1)-f(i，j)|其中f(i，j)是原图像的第i行j列像素值；

b、计算垂直方向的一阶微分，h_y(i，j)＝|f(i-1，j)-f(i，j)|；

c、计算斜对角方向的一阶微分，h_rx(i，j)＝|f(i-1，j+1)-f(i，j)|，h_ry(i，j)＝|f(i+1，j+1)-f(i，j)|；