[发明专利]一种环形纹理图像周期、相位的自动测量方法及系统

说明书

本发明具体公开了一种环形纹理图像周期、相位的自动测量方法及系统，所属测量方法包括：S1.获取环形纹理图像，经预处理得到环形纹理区域的内外半径和圆心；S2.对环形区域进行极坐标变换，截取环面区域获得环面矩形图像；S3.处理环面矩形图像信号，得到一维信号；S4.对一维信号进行一维傅里叶变换得到图像的频谱和相位谱；S5.取频谱能力最大的频谱率为纹理图像的周期，并根据相位谱中对应频率的相位计算获得当前纹理周期的相位。本发明针对环形周期纹理数据，使用极坐标变换得到极坐标圆环图像，在极坐标下处理图像信号，快速、精确测量图像的周期和相位。

技术领域

本发明涉及计算机视觉检测、图像处理技术领域，特别涉及一种环形纹理图像周期、相位的自动测量方法及系统。

背景技术

随着工业制造领域快速发展，工业图像缺陷检测的需求和场景得到爆发式的增长，机器视觉技术越来越多地应用于工业生产的各个环节。在工业领域中，环形周期纹理图像在轴承、垫片、金属部件等生产场景中频繁出现，对此类数据的纹理周期和相位进行测量是缺陷检测中重要的关键步骤之一。传统的人工检测方法存在着成本高、效率低、精度不足等问题。随着计算机视觉技术的快速发展，出现了一系列图像周期检测的技术和方法，以往此类方法没有解决圆环周期纹理数据的周期测量问题，也没有确定纹理数据所在相位信息，而且存在精度不足、测量周期大小受限等问题，导致当前圆环纹理图像周期、相位检测问题难以解决。

现有的图像周期检测解决方案解决的是笛卡尔坐标系下的图像周期测量问题。中国专利公开文献CN107037050A公开了一种织物图像纹理周期的自动测量方法，该方法旨在解决笛卡尔坐标系下针织纹理行、列周期测量问题，将二维周期纹理图像调整为行、列两组一维信号，分别在两组信号上做快速傅里叶变换得到频谱，根据频谱最大值等信息确定行、列方向上的周期值；中国专利公开文献CN109781736A公开了一种晶元纹理图像周期的自动测量方法和系统，该方法的目标是笛卡尔坐标下的晶圆图像行、列周期测量，方法将晶圆图像进行高斯滤波，随后进行二维快速傅里叶变换，在频域对滤波后的图像进行自相关计算，求取自相关结果局部最大值，极大值之间的距离为纹理图像周期。

上述技术的缺点为无法测量环形图像周期，没有测量图像初始相位信息。

因此有必要提出一种环形纹理图像周期、相位的自动测量方法，针对环形周期纹理数据，使用极坐标变换得到极坐标圆环图像，在极坐标下处理图像信号，快速、精确测量图像的周期和相位。

发明内容

本发明的目的在于提一种环形纹理图像周期、相位的自动测量方法及系统，以解决上述描述的诸多问题之一。

鉴于此，本发明的方案如下：

一种环形纹理图像周期、相位的自动测量方法，包括如下步骤：

S1.获取环形纹理图像，经预处理得到环形纹理区域的内外半径和圆心；

S2.对环形区域进行极坐标变换，截取环面区域获得环面矩形图像；

S3.处理环面矩形图像信号，得到一维信号；

S4.对一维信号进行一维傅里叶变换得到图像的频谱和相位谱；

S5.取频谱能力最大的频谱率为纹理图像的周期，根据相位谱中对应频率的相位计算获得当前纹理周期的相位。

进一步地，所述步骤S3计算环面矩形图像每行数据的均值，得到一维信号。

优选地，所述步骤S3先对环面矩形图像进行高斯滤波，去除噪声。

优选地，所述步骤S3对一维信号去均值处理。

进一步地，所述步骤S5根据能量计算函数计算一维傅里叶变换得到的图像获得频谱，根据相位计算函数计算获得相位谱。

进一步地，所述步骤S5取纹理图像的周期下的相位除以周期获得当前纹理周期的相位。