[发明专利]一种双邻域的磨痕角自动检测方法

权利要求书

1.一种双邻域的磨痕角自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，对采集到的磨斑图像进行灰度化处理，得到灰度磨斑图；

步骤2，在步骤1中得到的灰度磨斑图中任意选取一像素点，且在该像素点的上方构建近邻域；

步骤3，计算该像素点与步骤2中得到的近邻域中所有像素点的灰度差；

步骤4，根据步骤3中得到的近邻域中所有像素点的灰度差计算该近邻域中所有像素的差异度；

步骤5，根据步骤4中得到的该近邻域中所有像素的差异度计算相似方向值；

步骤6，构建步骤2中任意选取的该像素点的远邻域，并根据步骤5中得到的相似方向值构建远邻域的兴趣像素；

步骤7，计算该任意选取的像素点与步骤6中得到的所有兴趣像素之间的灰度差；

步骤8，根据步骤7中得到的灰度差计算远邻域中所有兴趣像素的差异度；

步骤9，根据步骤8中得到的差异度计算磨痕角方向值；

步骤10，根据步骤9中得到的磨痕角方向值计算磨痕角；

步骤8中，根据步骤7中得到的灰度差计算远邻域中所有兴趣像素的差异度，具体方法是：

其中，i和j分别表示该像素点的行和列值，且i和j均为整数，满足：1≤i≤M和1≤j≤N；β为远邻域上兴趣像素的方向值；e(i，j，β)为像素(i，j)与远邻域上β方向上的像素的灰度差；M和N分别为图像F的总行数和总列数；

步骤9中，根据步骤8中得到的差异度计算磨痕角方向值，具体方法是：

其中，β^*为磨痕角方向值；g(β)为远邻域的像素的差异度；

步骤10中，根据步骤9中得到的磨痕角方向值计算磨痕角，具体方法是：

其中，Z是的商，为整数，Z取值为0、1、2或3；Y是的商和余数，亦为整数，Y取值为0，1，2，…，W。

2.根据权利要求1所述的一种双邻域的磨痕角自动检测方法，其特征在于，步骤2中，构建的近邻域的大小为(w×2w)；所述近邻域的像素集为所述近邻域边界上，且其坐标值满足下式中任一式的所有像素点：

{(k，l)|i-w≤k≤i and l＝j+w} (2)

{(k，l)|i-w≤k＜i and l＝j-w} (3)

{(k，l)|k＝i-w and j-w≤l≤j+w} (4)

其中，(k，l)为近邻域像素集中的任一像素点；i和j分别表示该像素点的行和列值，且i和j均为整数，满足：1≤i≤M和1≤j≤N；w为近邻域的尺寸。

3.根据权利要求1所述的一种双邻域的磨痕角自动检测方法，其特征在于，步骤3中，计算该像素点与步骤2中得到的近邻域中所有像素点的灰度差，具体方法是：

在构建的近邻域上，设定以像素(i，j+w)为起点，逆时针依次标记近邻域上像素点的方向值α为1，2，…4w；

则像素(i，j)与近邻域α方向的像素之间的灰度差d(i，j，α)的计算式为：

其中，f_w(i，j，α)表示像素(i，j)的近邻域α方向上的像素的灰度值；[]为四舍五入的取整运算；M和N分别为图像F的总行数和总列数；w为近邻域的尺寸；f(i，j)表示灰度磨斑图f中像素(i，j)的灰度值。

4.根据权利要求1所述的一种双邻域的磨痕角自动检测方法，其特征在于，步骤4中，根据步骤3中得到的近邻域中所有像素点的灰度差计算该近邻域中所有像素的差异度，具体方法是：

设定近邻域像素的差异度为所有像素点在α方向的灰度差的均值，则该均值按下式进行计算：

其中，d(i，j，α)为像素(i，k)与其近邻域α方向的像素之间的灰度差；M和N分别为图像F的总行数和总列数。

5.根据权利要求1所述的一种双邻域的磨痕角自动检测方法，其特征在于，步骤5中，根据步骤4中得到的该近邻域中所有像素的差异度计算相似方向值，具体方法是：

其中，α^*为相似方向值；h(α)为近邻域像素差异度。