[发明专利]一种原木板材表面缺陷的修补方法

摘要

本发明涉及一种原木板材表面缺陷的修补方法。现有的修补方法浪费较大，修补效果不好。本发明方法首先将原木板材加工成不同直径的圆形补块，建立每个补块的规格、等分平均灰度的数据库。获取带有表面缺陷的原木板材的RGB图像，按照圆形补块的规格选原木板材的圆形剔除范围，获取表面缺陷周边的平均灰度，然后将其剔除。将补块数据库中的所有与圆形剔除范围同规格的补块进行等分平均灰度匹配，将确定的补块按照确定的填补位置压入到原木板材通孔中。本发明能高效快速地找到与已剔除区域最佳匹配的补块，修补后的原木板材具有与天然原木板材相接近的强度性能与视觉效果。

主权项

1、一种原木板材表面缺陷的修补方法，其特征在于该方法的步骤是：步骤(1). 将原木板材按照设定规格加工成不同直径的圆形补块，圆形补块的直径为d，其中10mm≤d≤40mm；步骤(2). 将补块置于纯白色背景下，利用CCD摄像机、图像采集卡及图像处理软件采集每个补块的RGB图像，通过灰度处理、阈值转换、边界获取得到补块的图像边界；所述的灰度处理方法为：x(i，j)＝0.30xR(i，j)+0.59xG(i，j)+0.11xB(i，j)，其中x(i，j)为作灰度转换后图像的第i列、第j行像素的灰度值，xR(i，j)为原RGB图像的第i列、第j行像素的红色分量值，xG(i，j)为原RGB图像的第i列、第j行像素的绿色分量值，xB(i，j)为原RGB图像的第i列、第j行像素的蓝色分量值；所述的阈值转换方法为：其中xm为所设定的阈值，x1(i，j)为作阈值转换后图像的第i列、第j行像素的灰度值；所述的边界获取方法为：其中x2(i，j)为边界获取后图像的第i列、第j行像素的灰度值；步骤(3). 获取图像边界范围以外的背景图像的平均灰度xb；所述的平均灰度xb为作灰度转换后的图像除去补块图像边界所包围的圆形区域的图像的所有像素灰度总和除以该区域内的所有像素点数总和；步骤(4). 取0.6～0.8倍的图像外径到图像边界所组成的圆环区域，将此圆环区域以圆心为中心划分为2n等分，n＝2～12，获取各等分的平均灰度((i，j)∈第k等分，k＝1，...2n)其中mk为第k个等分区域内所有像素点数的总和；步骤(5). 获取消去背景色的各等分的等分平均灰度xk，xk＝xk-xb；步骤(6). 建立每个补块的规格、等分平均灰度xk的数据库；步骤(7). 将带有表面缺陷的原木板材置于纯白色背景下，利用CCD摄像机、图像采集卡及图像处理软件采集包含表面缺陷的原木板材的RGB图像；对RGB图像进行灰度处理，具体方法与步骤(2)相同；步骤(8). 按照圆形补块的规格选原木板材的圆形剔除范围，圆形剔除范围的直径选取在该圆形剔除范围包含全部表面缺陷条件下的圆形补块的最小规格；将圆形剔除范围的同心圆与圆形剔除范围之间的圆环区域以圆心为中心划分为2m等分等分，m＝2～12，m＝n，圆形剔除范围的同心圆的直径为圆形剔除范围直径的1.2～1.4倍；获取各等分的平均灰度yk；所述的平均灰度yk为((i，j)∈第k等分，k＝1，...2m)其中pk为第k个等分区域内所有像素点数的总和；步骤(9). 获取原木板材外的背景图像的平均灰度yb；所述的平均灰度yb为作灰度转换后的图像除去包含表面缺陷的原木板材的图像的所有像素灰度总和除以该区域内的所有像素点数总和；步骤(10). 获取消去背景色的各等分的平均灰度yk，yk＝yk-yb；步骤(11). 将原木板材确定的圆形剔除范围通过木材加工设备剔除，在原木板材上形成一圆形通孔；步骤(12). 将补块数据库中的所有与圆形剔除范围同规格的补块进行等分平均灰度匹配：首先计算每个补块的各等分的匹配参数Δ1，Δ2，...Δ2n，其中：比较Δ1，Δ2，...Δ2n，找到单个补块的最小匹配参数Δmin；然后比较每个补块的最小匹配参数Δmin，其中最小值对应的补块为最佳匹配补块；该补块获得最小匹配参数Δmin时与圆形剔除范围进行匹配的对应位置即是填补位置；步骤(13). 将确定的补块按照确定的填补位置压入到原木板材通孔中。