[发明专利]一种在线铁谱视频图像气泡的消除方法

权利要求书

1.一种在线铁谱视频图像气泡的消除方法，其特征在于，包括：

S1：获取未通油液的在线铁谱图像和有油液通过的在线铁谱视频图像；将未通过油液的在线铁谱图像作为背景图；将有油液通过的在线铁谱视频图像作为原始在线铁谱视频图像；

S2：分别将背景图和原始在线铁谱视频图像转化为灰度视频图，得到背景灰度图和在线铁谱视频灰度图；

S3：采用改进的高斯滤波器对在线铁谱视频灰度图进行处理，得到滤波后的在线铁谱灰度视频图像；改进的高斯滤波器包括：获取卷积窗口的内中心像素点坐标(i，j)，根据获取的中心点坐标计算中心点周围卷积窗口的区域范围S(i,j)和图像中心点像素区域内的方差D(i，j)，获取D(i，j)和传统高斯滤波函数f(i,j)的比值函数F(i，j)，当F(i，j)＝1时，高斯核中像素点的参数值近似等于s(i，j)区域的像素矩阵像素值权重；根据标准差和高斯核权值系数成正比的关系，求出图像中每个像素矩阵中不同位置像素点对应的高斯核参数权值，完成高斯滤波；其中，比值函数F(i，j)的表达式为：

其中，D(i,j)表示图像中心点像素区域内的方差，f(i,j)表示传统高斯滤波函数，D表示方差，σ表示标准差，n表示高斯核卷积模板尺度；

S4：采用帧差法对滤波后的在线铁谱灰度视频图像进行运动物体检测；将检测得到的差值进行大津二值化处理，得到图像中气泡的像素位置；具体包括：

S41：采用帧差法对滤波后的在线铁谱灰度视频图像进行运动物体检测，得到帧差法差值图像；

S42：采用大津法对所述帧差法差值图像进行处理，得到帧差法差值图像的前景和背景的分割阈值T；

S43：帧差法差值图像中灰度值小于阈值T的像素点个数为N₀；帧差法差值图像中灰度值大于阈值T的像素点个数为N₁；

S43：根据N₀计算前景的像素点数占整个帧差法差值图像的像素点比例ω₀以及平均灰度μ₀；

S44：根据N₁计算背景的像素点数占整个帧差法差值图像的像素点比例ω₁以及平均灰度μ₁；

S45：根据前景的像素点的平均灰度和背景的像素点的平均灰度计算帧差法差值图像的平均灰度μ；

S46：采用遍历法对上述求得的ω₀、μ₀、ω₁、μ₁以及μ值进行处理，得到类间方差g和最大的分割阈值T₁；其中，得到类间方差g的公式为：

g＝ω₀ω₁(μ₀-μ₁)²

其中，ω₀表示前景的像素点数占整个帧差法差值图像的像素点比例，ω₁表示背景的像素点数占整个帧差法差值图像的像素点比例，μ₀表示前景的平均灰度，μ₁表示背景的平均灰度；

S47：根据最大分割阈值T₁对插值图像进行二值化操作，得到气泡像素点位置(i，j)；

S5：选择背景灰度图中与原始图像中气泡像素位置对应的像素点替换滤波后的在线铁谱灰度视频图像中的气泡像素点；对替换后的视频图像进行大津二值化处理，得到消除气泡后的二值化铁谱视频图像。

2.根据权利要求1所述的一种在线铁谱视频图像气泡的消除方法，其特征在于，所述得到背景灰度图和在线铁谱视频灰度图的过程包括：

S21：将原始在线铁谱视频图像分解为每帧图像数据；

S22：采用YUV颜色空间和RGB颜色空间转换公式分别将背景图和原始在线铁谱视频帧图像转化为灰度图，得到背景灰度图和在线铁谱视频灰度图。