[发明专利]一种交叉纤维特征点匹配方法

权利要求书

1.一种交叉纤维特征点匹配方法,其特征在于，包括步骤：

S1：生成纤维原始图像，读入并将其二值化，将二值化后纤维灰度图像经开、闭运算、图像填充和增强预处理操作；

S2：提取经预处理操作后的图像纤维边缘并对其进行平滑处理，抽取图像纤维轮廓线；

S3:计算图像纤维轮廓线上各像素点的曲率值，通过与预设的第一阈值比较来确定角点；

S4：在确定角点的基础上使用两点法确定凹点，把同一交叉区域内的凹点归类为同一集合，并对该集合的所有凹点进行标注；

S5：在同一集合内，计算两相邻凹点P_i和P_j之间的斜率K_ij，其中i≠j，在纤维轮廓线上计算凹点P_i与距离其左边n个像素的点P_L斜率K_iL，记为凹点P_i左斜率；在纤维轮廓线上计算凹点P_i与距离其右边n个像素的点P_R斜率K_iR，记为凹点P_i右斜率；同时记凹点P_j与点P_L之间斜率为K_jL；记凹点P_j与点P_R之间斜率为K_jR；

S6：若凹点P_i相邻的凹点P_j斜率K_ij与P_i的左斜率K_iL相减差值h₁在预设的第二阈值范围之内；若斜率K_jL与两相邻凹点P_i和P_j之间的斜率K_ij相减差值h₂在预设的第三阈值范围之内；取最小的h₁和h₂，则该凹点判为凹点P_i左匹配点，即

S7：若凹点P_i相邻的凹点P_j斜率K_ij与P_i的右斜率K_iR相减差值h₃在预设的第二阈值范围之内；若斜率K_jR与两相邻凹点P_i和P_j之间的斜率K_ij相减差值h₄在预设的第三阈值范围之内；取最小的h₃和h₄，则该凹点判为凹点P_i右匹配点，即

2.根据权利要求1所述的交叉纤维特征点匹配方法，其特征在于，步骤S2中使用canny边缘检测算子提取经预处理操作后的图像纤维边缘。

3.根据权利要求1所述的交叉纤维特征点匹配方法，其特征在于，步骤S2中，先确定其纤维轮廓线的起点并把其设定为模板中心点，在纤维轮廓线的两个方向，采用模板遍历图像，找到距离中心点最近的像素点，并把其确定为纤维轮廓线上的下一个模板中心点，依次类推，得到纤维轮廓线。

4.根据权利要求1所述的交叉纤维特征点匹配方法，其特征在于，步骤S3中，利用曲率计算公式计算各像素点的曲率值，若曲率值大于预设的第一阈值，则该像素点判为角点。

5.根据权利要求3所述的交叉纤维特征点匹配方法，其特征在于，所述的角点中出现的伪角点通过构建动态支撑域的方法来剔除，把伪角点噪声剔除后，将剩下的角点进行归类操作。

6.根据权利要求3所述的交叉纤维特征点匹配方法，其特征在于，所述的角点包括凸点和凹点。

7.根据权利要求1所述的交叉纤维特征点匹配方法，其特征在于，步骤S4中在角点的基础上使用两点法确定凹点，将角点的纤维轮廓线上距离左右各k个像素的两个像素点连线，其中角点与左右像素点区间不包含其他角点，若两像素点连线的中点在纤维轮廓线外部，则判断是凹点，否则为凸点。

8.根据权利要求1所述的交叉纤维特征点匹配方法，其特征在于，步骤S5中的像素点n取值为5。