[发明专利]一种基于图像处理的塑料制品成型控制方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的塑料制品成型控制方法，其特征在于，包括：

采集目标图像，并进行灰度化处理，得到目标灰度图像；

以设定窗口对所述灰度图像进行滑窗，得到多个滑窗区域，获取每个滑窗区域的灰度共生矩阵，根据所述灰度共生矩阵计算每个滑窗区域的对比度值；

对每个滑窗区域中所有像素点的对比度值进行聚类，得到每个滑窗区域中所有疑似凹坑像素点；

利用K-means聚类对滑窗集合求得的对比度值进行聚类处理，聚类处理的所需的类别数为3；

计算各类别的对比度均值，选择对比度均值处于中间的类别集合，该类别集合所对应的滑窗内的像素即为可能凹坑像素；

获取每个滑窗区域内每个疑似凹坑像素的梯度方向向量，根据所述梯度方向向量计算每个滑窗区域内每个疑似凹坑像素点的向心率；

根据所述梯度方向向量计算每个滑窗区域内每个凹坑像素点的向心率的方法为：

以滑窗内第j个可能凹坑像素为凹坑中心，从水平方向出发，将滑窗划分为8个方向；

获取第j个凹坑中心的梯度方向向量，根据该凹坑中心的梯度方向向量计算该像素8个方向上的平均向心率L，表达式为：

其中，表示第j个像素的平均向心率，表示第j个像素在第q个方向上的梯度方向向量，表示第j个像素在第q个方向上的标准向心向量，表示第j个像素在第q个方向的像素点个数；

将所述每个滑窗区域内每个疑似凹坑像素点的最大向心率作为凹坑概率，获取所述凹坑概率大于第一阈值的所有滑窗，对所述凹坑概率大于第一阈值的所有滑窗进行密度聚类，得到属于同一凹坑的滑窗集合；

获取同一凹坑的滑窗集合，将所有滑窗的中心点作为对应凹坑的中心点，计算每个中心点在不同角度的梯度符合率；

计算每个凹坑中心点在不同半径圆的边界上每个角度的梯度符合率的方法为：

通过计算同一凹坑中心坐标均值得到每个凹坑中心坐标均值，从坐标均值为射线起点，以水平方向增加角度，计算所述每个凹坑中心点在每个方向的梯度符合率，表达式为：

其中，表示第r个凹坑中心点在第个方向的梯度符合率，表示第个凹坑中心在第方向的第个像素的梯度值，表示以第个凹坑中心在第方向的与第个像素距离为半径的边界圆上像素的梯度均值，表示以第r个凹坑中心点在第个方向上第h个像素的梯度方向角度，表示在第方向的第个像素基于第个凹坑中心的标准方向角度,g表示第r个凹坑中心在第个方向上的像素点个数；

所述角度为与以第r个凹坑中心为圆心以该圆心与该像素构成的半径向量同线，方向为指向该圆心方向的角度，表示该像素的角度偏差影响值，该值越大说明梯度方向角度与标准方向角度偏差越大，表示以第个角度上所有像素的综合的梯度偏差值，该值越大，表明圆上像素梯度值与标准梯度值相似性越差，越不能满足凹坑的像素梯度分布规律，造成该现象的原因有，以该凹坑中心拟合的圆不能精确描述第角度范围内的凹坑弧线，为第个凹坑中心拟合的圆对第角度方向上像素的弧线描述符合率，此处取名为梯度符合率，该值越大，表明第个凹坑中心为圆心拟合的圆弧对方向上像素的描述符合率越大；

同理得到以所有凹坑中心为圆心的所拟合圆第方向上像素的描述符合率；

同理得到以r个凹坑中心为圆心的所拟合圆在所有方向上的描述符合率；

获取所述每个凹坑的所有中心点最大梯度符合率对应角度的边界圆，对所有凹坑中心点对应角度的边界圆进行拟合得到凹坑边界；

获取同一凹坑的凹坑中心集合，通过计算凹坑中心集合坐标均值得到凹坑中心坐标均值坐标；

以均值凹坑中心坐标为中心像素，做半径为R的圆，从圆心为射线起点，以水平方向为0度方向，逆时针密集增加角度，遍历所有像素；

选取第方向上最大的梯度符合率所对应的凹坑中心，同理得到其它方向上的最大梯度符合率所对应的凹坑中心；

获取以凹坑中心为圆心在方向所有圆的符合率，组成符合率序列，同理得到其他方向上最大符合率所对凹坑中心的各圆上的符合率序列；

将第个方向上的每个凹坑中心点在不同半径的圆的所有最大梯度符合率进行高斯平滑，计算梯度符合率方差，将符合率方差趋于零的方向上半径构成的圆作为边界圆；将每个方向上凹坑中心点对应的边界圆进行拟合，得到凹坑的边界；

根据所述每个凹坑中心点的最大梯度符合率计算凹坑区域的梯度变化率，根据所述凹坑区域的面积和所述梯度变化率计算凹坑区域破损程度；根据所述凹坑区域破损程度调整对应注塑工艺。