[发明专利]一种识别金刚砂颗粒的视觉处理方法

权利要求书

1.一种识别金刚砂颗粒的视觉处理方法，其步骤是：

步骤1.设计频域高斯滤波器，利用差分原理，根据采集的图像尺寸创建两个标准差分别为c₁、c₂的频域高斯滤波器，并求差得到差分滤波器图片；

步骤2.对图像进行均值滤波与二值化处理，对采集到的原始图像进行图像的均值滤波与图像最大类间方差二值化，得到金刚砂线所在的目标外围区域图像；

步骤3：对图像进行投影处理，根据步骤2中得到的目标外围区域图像，计算图像投影变换矩阵，并对采集到的原始图像进行投影变换，将目标外围区域变换到图像的固定位置处，得到统一大小和位置的目标外围区域图像；

步骤4.图像处理软件调用快速傅里叶变换模块，针对投影变换后的图像进行快速傅里叶变换，得到复数域内的频谱图；

步骤5.图像处理软件调用图像卷积模块，采用步骤1中创建的频域差分滤波器对频谱图进行图像卷积计算，增强特征，得到金刚砂所在的目标区域频谱图像；

步骤6.再利用用图像傅里叶反变换，对目标区域频谱图像进行图像傅里叶反变换，得到目标区域实数图像；

步骤7.图像处理软件调用空间域的高斯滤波模块，通过空间域的高斯滤波处理目标区域实数图像，得到噪声减弱的目标区域图；

步骤8.图像处理软件调用动态阈值模块，采用改进的动态阈值法,设定阈值d，获得目标区域图像的亮通道，得到金刚砂颗粒的位置图；

步骤9.图像处理软件调用投影逆变换模块，对金刚砂颗粒的位置图执行投影逆变换，还原目标区域在图像中的位置。

2.根据权利要求1所述的识别金刚砂颗粒的视觉处理方法，其特征是：

所述创建两个频域高斯滤波器的标准差c₁、c₂的值，根据目标区域所在频域图上频段的确定；所采集的图像中，目标区域的高度占整幅图像高度的1/n，频域高斯滤波器宽度、高度分别设定为整幅图像宽度、高度的1/n,c₁等于图像的宽度，c₂等于n；

n＝W/W₁

W是相机的视野范围，W₁是金刚砂的线宽度，单位都是毫米。

3.根据权利要求1所述的识别金刚砂颗粒的视觉处理方法，其特征是：

所述步骤3，步骤如下：

步骤301：投影矩阵的计算：

假设投影变换前的图像左上、右上、右下、左下四个顶点的行、列坐标向量分别为：

Px＝(px₁,px₂,px₃,px₄)^T,Py＝(py₁,py₂,py₃,py₄)^T

式中，px₁...px₄,py₁...py₄分别为上述四个顶点(以下简称顶点)的行坐标、列坐标；Px、Py分别为顶点的行坐标向量、列坐标向量；

假设投影变换后对应的坐标分别为：

Qx＝(qx₁,qx₂,qx₃,qx₄)^T,Qy＝(qy₁,qy₂,qy₃,qy₄)^T

式中，qx₁...qx₄,qy₁...qy₄分别为投影变换后顶点的行坐标、列坐标；Qx、Qy分别为投影变换后顶点的行坐标向量、列坐标向量；

则投影变换矩阵：

MatH＝(Qx,Qy,1,1)·(Px,Py,1,1)^-1

投影逆变换矩阵：

MatH^-1＝{(Qx,Qy,1,1)·(Px,Py,1,1)^-1}^-1；

步骤302：图像的投影变换，采用像素加权插值法确定投影变换后图像坐标点(x,y)的像素值f(x,y)。