[发明专利]基于图形滤波的钢带辊印检测方法

权利要求书

1.基于图形滤波的钢带辊印检测方法，其特征在于，包括：

S1：获取待检测钢带表面图像；

S2：设置初始截至频域对待检测钢带表面图像进行同态滤波处理得到滤波后光强均匀的滤波后钢带表面图像；

S3：计算同态滤波处理中的初始截至频域对应的滤波效果：

S301：获取滤波后钢带表面图像中各像素点亮度值和均匀光强值；

S302：根据滤波后钢带表面图像中各像素点的亮度值和均匀光强值确定出正常像素点，根据正常像素点的数量和亮度值计算正常像素点的亮度均方差，将得到的正常像素点的亮度均方差作为滤波后钢带表面图像的光强均匀度；

S303：根据待检测钢带表面图像和滤波后钢带表面图像的亮度的平均值、标准差、协方差以及光强均匀度计算待检测钢带表面图像和滤波后钢带表面图像的图像结构相似性；

S304：根据待检测钢带表面图像和滤波后钢带表面图像的图像结构相似性和滤波后待检测钢带表面图像的光强均匀度计算初始截至频域对应的滤波效果；

S4：调整同态滤波处理的截至频域，对S3的步骤进行迭代得到不同的截至频域对应的滤波效果，利用模拟退火算法获取最佳滤波效果；

S5：获取最佳滤波效果对应的滤波后钢带表面图像，对最佳滤波效果对应的滤波后钢带表面图像进行边缘检测得到待检测钢带的辊印区域。

2.根据权利要求1所述的基于图形滤波的钢带辊印检测方法，其特征在于，所述钢带的辊印区域的获取方法为：

获取最佳滤波效果对应的滤波后钢带表面图像，对最佳滤波效果对应的滤波后钢带表面图像进行边缘检测得到钢带的疑似辊印区域；

由于钢带表面的辊印是周期性的，获取钢带生产设备中的工作辊的半径，提取疑似辊印区域中以工作辊的半径为圆心的周长的长度为周期的疑似辊印区域作为钢带表面的辊印区域。

3.根据权利要求1所述的基于图形滤波的钢带辊印检测方法，其特征在于，所述均匀光强值的获取方法为：

获取滤波后钢带表面图像中每个像素点的亮度值，根据最小二乘准则确定出一个亮度值作为均匀光强值，所述均匀光强值与滤波后钢带表面图像中每个像素点的亮度值的均方差最小；

均匀光强值与滤波后钢带表面图像中各像素点的亮度值的均方差的计算公式如下：

式中：表示均匀光强值与滤波后钢带表面图像中各像素点的亮度值的均方差，为滤波后钢带表面图像中第行第列像素点的亮度值，表示均匀光强值，分别为滤波后钢带表面图像中横向和纵向的像素点数量，根据滤波后钢带表面图像中各像素点和均匀光强值的均方差可以反映滤波后钢带表面图像的亮度的分布情况，得到的亮度均方差越小，则说明得到的均匀光强值最接近滤波后钢带表面图像中每个像素点；

根据均匀光强值与滤波后钢带表面图像中各像素点的距离均方差最小值对应的亮度值作为均匀光强值的亮度值，得到均匀光强值。

4.根据权利要求1所述的基于图形滤波的钢带辊印检测方法，其特征在于，所述根据滤波后钢带表面图像中各像素点的亮度值和均匀光强值确定出正常像素点的过程如下：

获取根据滤波后钢带表面图像中各像素点的亮度值和均匀光强值，计算滤波后钢带表面图像中每个像素点的亮度值和均匀光强值的差值，设置缺陷阈值，若滤波后钢带表面图像中该像素点与均匀光强值的亮度值的差值不小于缺陷阈值时，该像素点为疑似缺陷像素点，若滤波后钢带表面图像中该像素点与均匀光强值的亮度值的差值小于缺陷阈值时，该像素点为正常像素点。

5.根据权利要求1所述的基于图形滤波的钢带辊印检测方法，其特征在于，所述根据正常像素点的数量和亮度值计算正常像素点的亮度均方差的方法为：

统计滤波后钢带表面图像中正常像素点的数量，根据滤波后钢带表面图像中正常像素点的数量和亮度值计算正常像素点的亮度均方差，计算公式如下：

式中：表示正常像素点的亮度均方差，为滤波后钢带表面图像中第行第列正常像素点的亮度值，表示正常像素点的亮度值均值，为滤波后钢带表面图像中正常像素点的数量，图像亮度越均匀，的值就越小，因此本发明根据正常像素点的数量和亮度值计算正常像素点的亮度均方差来反映滤波后钢带表面图像的亮度均匀性。