本申請(qǐng)涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種圖像處理的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

紡織廠在裁剪布匹時(shí)，需要先確定切割線位置，然后使用鍘刀進(jìn)行剪裁。而現(xiàn)在大多數(shù)紡織廠都是人工肉眼尋找切割線位置。人眼檢測(cè)的方式存在很多弊端，常常發(fā)生檢測(cè)不及時(shí)、漏檢，導(dǎo)致布匹流入下道工序的情況，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。并且人眼長(zhǎng)時(shí)間的工作，對(duì)檢測(cè)員的視力和身體健康都有很大損害，人工操作鍘刀也存在極大的危險(xiǎn)性，不符合安全生產(chǎn)的要求。

所以，如何提供一種能夠用機(jī)器視覺代替人眼實(shí)現(xiàn)對(duì)布匹切割線檢測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)剪裁布匹的圖像處理機(jī)制是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的目的是提供一種圖像處理的方法及系統(tǒng)，能夠提高工業(yè)制造的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，減少人工檢測(cè)員的工作量。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N圖像處理的方法，該方法包括：

對(duì)采集到的原始圖像依次執(zhí)行頻域轉(zhuǎn)換和空間域轉(zhuǎn)換，得到空間域圖像；

對(duì)所述空間域圖像按預(yù)設(shè)像素點(diǎn)大小進(jìn)行灰度識(shí)別，得到識(shí)別結(jié)果；

根據(jù)所述識(shí)別結(jié)果提取所述空間域圖像中的切割線連通域，并對(duì)所述切割線連通域執(zhí)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算，得到閉運(yùn)算結(jié)果；

根據(jù)所述閉運(yùn)算結(jié)果對(duì)各所述切割線連通域執(zhí)行距離計(jì)算，得到各所述切割線連通域之間的實(shí)際距離。

可選的，對(duì)采集到的原始圖像依次執(zhí)行頻域轉(zhuǎn)換和空間域轉(zhuǎn)換，得到空間域圖像，包括：

對(duì)采集到的所述原始圖像執(zhí)行預(yù)處理操作，得到灰度化圖像；

利用快速傅里葉變換將所述灰度化圖像從所述空間域轉(zhuǎn)換至所述頻域，得到頻域圖像；

對(duì)所述頻域圖像做卷積，得到卷積圖像；

利用快速傅里葉逆變換將所述卷積圖像從所述頻域轉(zhuǎn)換至所述空間域，得到所述空間域圖像。

可選的，對(duì)對(duì)采集到的所述原始圖像執(zhí)行預(yù)處理操作，得到灰度化圖像，包括：

對(duì)兩個(gè)高斯濾波器執(zhí)行差值運(yùn)算，得到濾波器差值；

利用所述濾波器差值生成一個(gè)新的低通帶阻濾波器，并利用所述低通帶阻濾波器對(duì)所述原始圖像進(jìn)行濾波處理，得到濾波圖像；

對(duì)所述濾波圖像進(jìn)行灰度化處理，得到所述灰度化圖像。

可選的，根據(jù)所述識(shí)別結(jié)果提取所述空間域圖像中的切割線連通域，并對(duì)所述切割線連通域執(zhí)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算，得到閉運(yùn)算結(jié)果，包括：

提取所述識(shí)別結(jié)果中攜帶的各所述像素點(diǎn)的灰度值；

計(jì)算每?jī)蓚€(gè)所述像素點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)的所述灰度值的差值，得到灰度差值；

判斷所述灰度差值是否超過閾值；

若所述灰度差值超過所述閾值，則將所述灰度值較大的像素點(diǎn)歸為所述切割線連通域；

對(duì)所述切割線連通域執(zhí)行所述形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算，得到所述閉運(yùn)算結(jié)果。

可選的，根據(jù)所述閉運(yùn)算結(jié)果對(duì)各所述切割線連通域執(zhí)行距離計(jì)算，得到各所述切割線連通域之間的實(shí)際距離，包括：

根據(jù)所述閉運(yùn)算結(jié)果計(jì)算各所述切割線連通域的中心點(diǎn)坐標(biāo)，并執(zhí)行中心坐標(biāo)差值運(yùn)算，得到中心點(diǎn)坐標(biāo)差值；

根據(jù)所述中心點(diǎn)坐標(biāo)差值以及所述像素點(diǎn)的實(shí)際大小計(jì)算各所述切割線連通域之間的實(shí)際距離，以使切割工具根據(jù)所述中心點(diǎn)坐標(biāo)以及所述實(shí)際距離定位切割線的位置。

本申請(qǐng)還提供了一種圖像處理的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)采集到的原始圖像依次執(zhí)行頻域轉(zhuǎn)換和空間域轉(zhuǎn)換，得到空間域圖像；

灰度范圍識(shí)別單元，用于對(duì)所述空間域圖像按預(yù)設(shè)像素點(diǎn)大小進(jìn)行灰度識(shí)別，得到識(shí)別結(jié)果；

處理單元，用于根據(jù)所述識(shí)別結(jié)果提取所述空間域圖像中的切割線連通域，并對(duì)所述切割線連通域執(zhí)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算，得到閉運(yùn)算結(jié)果；

距離計(jì)算單元，用于根據(jù)所述閉運(yùn)算結(jié)果對(duì)各所述切割線連通域執(zhí)行距離計(jì)算，得到各所述切割線連通域之間的實(shí)際距離。

可選的，所述轉(zhuǎn)換單元包括：

預(yù)處理子單元，用于對(duì)采集到的所述原始圖像執(zhí)行預(yù)處理操作，得到灰度化圖像；

頻域轉(zhuǎn)換子單元，用于利用快速傅里葉變換將所述灰度化圖像從所述空間域轉(zhuǎn)換至所述頻域，得到頻域圖像；

卷積處理子單元，用于對(duì)所述頻域圖像做卷積，得到卷積圖像；

空間域轉(zhuǎn)換子單元，用于利用快速傅里葉逆變換將所述卷積圖像從所述頻域轉(zhuǎn)換至所述空間域，得到所述空間域圖像。

可選的，所述預(yù)處理子單元包括：

濾波器差值運(yùn)算模塊，用于對(duì)兩個(gè)高斯濾波器執(zhí)行差值運(yùn)算，得到濾波器差值；

濾波處理模塊，用于利用所述濾波器差值生成一個(gè)新的低通帶阻濾波器，并利用所述低通帶阻濾波器對(duì)所述原始圖像進(jìn)行濾波處理，得到濾波圖像；

灰度處理模塊，用于對(duì)所述濾波圖像進(jìn)行灰度化處理，得到所述灰度化圖像。

可選的，所述處理單元包括：

灰度值提取子單元，用于提取所述識(shí)別結(jié)果中攜帶的各所述像素點(diǎn)的灰度值；

灰度差值計(jì)算子單元，用于計(jì)算每?jī)蓚€(gè)所述像素點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)的所述灰度值的差值，得到灰度差值；

判斷子單元，用于判斷所述灰度差值是否超過閾值；

灰度差值處理子單元，用于若所述灰度差值超過閾值，則將所述灰度值較大的像素點(diǎn)歸為所述切割線連通域；

閉運(yùn)算處理子單元，用于對(duì)所述切割線連通域執(zhí)行所述形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算，得到所述閉運(yùn)算結(jié)果。

可選的，所述距離計(jì)算單元包括：

坐標(biāo)差值計(jì)算子單元，用于根據(jù)所述閉運(yùn)算結(jié)果計(jì)算各所述切割線連通域的中心點(diǎn)坐標(biāo)，并執(zhí)行中心坐標(biāo)差值運(yùn)算，得到中心點(diǎn)坐標(biāo)差值；

實(shí)際距離計(jì)算子單元，用于根據(jù)所述中心點(diǎn)坐標(biāo)差值以及所述像素點(diǎn)的實(shí)際大小計(jì)算各所述切割線連通域之間的實(shí)際距離，以使切割工具根據(jù)所述中心點(diǎn)坐標(biāo)以及所述實(shí)際距離定位切割線的位置。

本申請(qǐng)所提供的一種圖像處理的方法，通過對(duì)采集到的原始圖像依次執(zhí)行頻域轉(zhuǎn)換和空間域轉(zhuǎn)換，得到空間域圖像；對(duì)所述空間域圖像按預(yù)設(shè)像素點(diǎn)大小進(jìn)行灰度識(shí)別，得到識(shí)別結(jié)果；根據(jù)所述識(shí)別結(jié)果提取所述空間域圖像中的切割線連通域，并對(duì)所述切割線連通域執(zhí)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算，得到閉運(yùn)算結(jié)果；根據(jù)所述閉運(yùn)算結(jié)果對(duì)各所述切割線連通域執(zhí)行距離計(jì)算，得到各所述切割線連通域之間的實(shí)際距離。

顯然，本申請(qǐng)所提供的技術(shù)方案，通過對(duì)原始布匹圖像進(jìn)行一系列處理，使背景紋理弱化、強(qiáng)化切割線特征，并根據(jù)設(shè)置的識(shí)別算法使機(jī)器能夠識(shí)別出經(jīng)過處理得到的圖像中的切割線連通域，并根據(jù)后續(xù)對(duì)連通域的一系列處理得到中心點(diǎn)坐標(biāo)以及實(shí)際距離。能夠用機(jī)器視覺代替人眼對(duì)切割線的檢測(cè)，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，減少了人工檢測(cè)員的工作量。本申請(qǐng)同時(shí)還提供了一種圖像處理的系統(tǒng)，具有上述有益效果，在此不再贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的一種圖像處理的方法的流程圖；

圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的另一種圖像處理的方法的流程圖；

圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的又一種圖像處理的方法的流程圖；

圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的還一種圖像處理的方法的流程圖；

圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的再一種圖像處理的方法的流程圖；

圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的一種圖像處理的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)的核心是提供一種圖像處理的方法及系統(tǒng)，能夠用機(jī)器視覺代替人眼對(duì)切割線的檢測(cè)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，減少了人工檢測(cè)員的工作量。

為使本申請(qǐng)實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

以下結(jié)合圖1，圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的一種圖像處理的方法的流程圖。

其具體包括以下步驟：

s101：對(duì)采集到的原始圖像依次執(zhí)行頻域轉(zhuǎn)換和空間域轉(zhuǎn)換，得到空間域圖像；

本步驟旨在對(duì)采集到的原始圖像經(jīng)過一系列的處理操作后得到一個(gè)弱化了背景紋理、強(qiáng)化了切割線特征的空間域圖像。其中具體經(jīng)過了怎樣的處理，總的來說是首先執(zhí)行從本身的空間域圖像進(jìn)行頻域轉(zhuǎn)換，因?yàn)榻?jīng)過頻域轉(zhuǎn)換得到的圖像更便于進(jìn)行弱化背景紋理和強(qiáng)化切割線特征的處理，在經(jīng)過處理后在將其從頻域轉(zhuǎn)換回空間域圖像。

當(dāng)然，其中可能不可避免的存在一些其它的處理操作，此處并不做具體限定，應(yīng)視具體實(shí)際情況中想要得到什么程度的處理圖像、后續(xù)的機(jī)器視覺識(shí)別設(shè)備以及其它各種影響因素在綜合考慮并選擇相應(yīng)的處理算法和步驟。

s102：對(duì)空間域圖像按預(yù)設(shè)像素點(diǎn)大小進(jìn)行灰度識(shí)別，得到識(shí)別結(jié)果；

在s101的基礎(chǔ)上，本步驟旨在將已經(jīng)弱化了背景紋理、強(qiáng)化了切割線特征的空間域圖像按照預(yù)設(shè)大小進(jìn)行灰度識(shí)別，并得到識(shí)別結(jié)果。其中，在本申請(qǐng)實(shí)際所應(yīng)用的實(shí)際場(chǎng)景下，是要對(duì)半成品的布匹進(jìn)行工業(yè)切割，且是使用機(jī)器去替代現(xiàn)有技術(shù)中使用的人工，不僅可以大大將寶貴的人力資源從繁重、枯燥單調(diào)重復(fù)的工作中解放出來，還可以顯著的提高工作效率。

若交給機(jī)器去進(jìn)行布匹的切割，就必須要讓機(jī)器對(duì)處理好的圖像能夠識(shí)別，顯而易見的是，機(jī)器更能夠?qū)叶然瘓D像進(jìn)行更好的識(shí)別，所以在s101的處理中，不可避免的需要一步灰度化處理。經(jīng)過灰度化處理后的空間域圖像，大體上都呈現(xiàn)出不同程度的灰色，其中包含了灰色程度較輕的布匹上的背景紋理和灰色程度較重的切割線，相對(duì)應(yīng)的，前者的灰度值較小，后者的灰度值會(huì)明顯偏大。

故本步驟就是以預(yù)設(shè)的合適的大小對(duì)整張圖像進(jìn)行灰度識(shí)別，以此來均勻的將該圖像的灰度值識(shí)別出來，得到識(shí)別結(jié)果，以供后續(xù)步驟根據(jù)識(shí)別出來的不同的灰度值判斷具體是背景紋理部分還是切割線部分。

s103：根據(jù)識(shí)別結(jié)果提取空間域圖像中的切割線連通域，并對(duì)切割線連通域執(zhí)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算，得到閉運(yùn)算結(jié)果；

在s102的基礎(chǔ)上，本步驟旨在根據(jù)s102中的判斷方式，將灰度值較大的像素點(diǎn)判定為切割線，并將全部判定為切割線的像素點(diǎn)根據(jù)其物理位置的差異形成各切割線連通域。在得到各切割線連通域之后，因?yàn)楦鞣N影響因素的存在，可以在形成的各切割線連通域中存在些許數(shù)量的空洞以及邊緣的噪點(diǎn)，執(zhí)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算，來優(yōu)化已經(jīng)得到的各切割線連通域，得到一個(gè)較為良好的各切割線連通域。

具體的，從識(shí)別結(jié)果中怎樣提取出切割線連通域的方式多種多樣，例如在上面提到的利用實(shí)際情況存在的灰度值的大??；還可以通過相鄰像素點(diǎn)與該像素點(diǎn)的灰度值的差值，一旦該差值超過某個(gè)設(shè)定的閾值，則判斷灰度值較大的應(yīng)屬于切割線連通域的像素點(diǎn)等等，旨在通過這些方法來從經(jīng)過處理的空間域圖像中找到要在后續(xù)步驟中進(jìn)行切割的切割線，此處并不做具體限定，應(yīng)視實(shí)際情況結(jié)合多種影響因素綜合考慮，選擇最適合的一種方法。

其中，形態(tài)學(xué)運(yùn)算是針對(duì)二值圖象依據(jù)數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的集合論方法發(fā)展起來的圖象處理方法，而數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)起源于巖相學(xué)對(duì)巖石結(jié)構(gòu)的定量描述工作，近年來在數(shù)字圖象處理和機(jī)器視覺領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，形成了一種獨(dú)特的數(shù)字圖象分析方法和理論。

通常形態(tài)學(xué)圖象處理表現(xiàn)為一種鄰域運(yùn)算形式，一種特殊定義的鄰域稱之為“結(jié)構(gòu)元素”，在每個(gè)象素位置上它與二值圖象對(duì)應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行特定的邏輯運(yùn)算，邏輯運(yùn)算的結(jié)果為輸出圖象的相應(yīng)象素。形態(tài)學(xué)運(yùn)算的效果取決于結(jié)構(gòu)元素的大小、內(nèi)容以及邏輯運(yùn)算的性質(zhì)。

常見的形態(tài)學(xué)運(yùn)算有腐蝕和膨脹，其中，先膨脹后腐蝕的過程稱為閉運(yùn)算，一般用來填充物體內(nèi)細(xì)小空洞、連接鄰近物體、平滑其邊界的同時(shí)并不明顯改變其面積。

s104：根據(jù)閉運(yùn)算結(jié)果對(duì)各切割線連通域執(zhí)行距離計(jì)算，得到各切割線連通域之間的實(shí)際距離。

在s103的基礎(chǔ)上，本步驟旨在利用閉運(yùn)算結(jié)果對(duì)經(jīng)過優(yōu)化的各切割線連通域在利用工業(yè)機(jī)器切割時(shí)進(jìn)行定位。此處提到的方法很普遍，相應(yīng)的，可以存在其它的方式來實(shí)現(xiàn)之一目的，例如，計(jì)算得到各切割線連通域的中心點(diǎn)坐標(biāo)，因?yàn)榍懈罹€連通域一般都不是規(guī)則的圖形，所以能夠得到一個(gè)大體意義上的中心點(diǎn)坐標(biāo)，在利用各切割線連通域中心點(diǎn)坐標(biāo)的差值并結(jié)合具體坐標(biāo)系的比例系數(shù)計(jì)算出各切割線連通域之間的實(shí)際距離。

通常情況下，一張布匹上會(huì)需要切割兩次，即存在兩條切割線或者兩個(gè)切割線連通域，進(jìn)一步的，可以在得到兩個(gè)切割線連通域的中心點(diǎn)坐標(biāo)以及實(shí)際距離差值后，選擇一個(gè)切割線連通域作為基準(zhǔn)點(diǎn)，即第一次切割從這個(gè)切割線或者切割線連通域進(jìn)行切割作業(yè)，而第二次切割作業(yè)只需要根據(jù)該實(shí)際距離對(duì)切割刀進(jìn)行相應(yīng)距離的平移即可。當(dāng)存在更多的切割線時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況選定某個(gè)切割線或者切割線連通域?yàn)榛鶞?zhǔn)點(diǎn)，并以此進(jìn)行相應(yīng)的距離計(jì)算的平移即可。

基于上述技術(shù)方案，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種圖像處理的方法，通過對(duì)原始布匹圖像進(jìn)行一系列處理，使背景紋理弱化、強(qiáng)化切割線特征，并根據(jù)設(shè)置的識(shí)別算法使機(jī)器能夠識(shí)別出經(jīng)過處理得到的圖像中的切割線連通域，并根據(jù)后續(xù)對(duì)連通域的一系列處理得到中心點(diǎn)坐標(biāo)以及實(shí)際距離。能夠用機(jī)器視覺代替人眼對(duì)切割線的檢測(cè)，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，減少了人工檢測(cè)員的工作量。

以下結(jié)合圖2，圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的另一種圖像處理的方法的流程圖。

本實(shí)施例是針對(duì)上一實(shí)施例中s101中具體怎樣對(duì)原始圖像進(jìn)行處理最終得到空間域圖像所做出的一個(gè)具體限定，其它步驟與上一實(shí)施例大體相同，相同部分可參見上一實(shí)施例相關(guān)部分，在此不再贅述。

其具體包括以下步驟：

s201：對(duì)采集到的原始圖像執(zhí)行預(yù)處理操作，得到灰度化圖像；

本步驟旨在對(duì)采集到的原始圖像執(zhí)行一系列操作，得到便于機(jī)器識(shí)別的灰度化圖像。當(dāng)然，可以得到灰度化圖像的方式很多，此外還可能在進(jìn)行灰度化操作之前還存在其它的處理步驟，此處并不做具體限定。

s202：利用快速傅里葉變換將灰度化圖像從空間域轉(zhuǎn)換至頻域，得到頻域圖像；

在s201的基礎(chǔ)上，本步驟利用最常用的快速傅里葉變換算法將經(jīng)過預(yù)處理操作得到的灰度化圖像從空間域轉(zhuǎn)換至頻域，得到頻域圖像。

空間域又稱圖像空間，是由圖像像元組成的空間，在圖像空間中以長(zhǎng)度為自變量直接對(duì)像元值進(jìn)行處理稱為空間域處理。頻域，即自變量是頻率,橫軸是頻率,縱軸是該頻率信號(hào)的幅度,也就是通常說的頻譜圖，頻譜圖描述了信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)及頻率與該頻率信號(hào)幅度的關(guān)系。簡(jiǎn)單來說，以頻率作為變量所進(jìn)行的研究就是頻域；以空間坐標(biāo)作為變量進(jìn)行的研究就是空間域。

而還存在一個(gè)概念叫做以空間頻率域，也被稱為空間頻域，這是本申請(qǐng)所提到的頻域的真正概念。空間頻率域?yàn)樽宰兞棵枋鰣D像的特征,可以將一幅圖像像元值在空間上的變化分解為具有不同振幅、空間頻率和相位的簡(jiǎn)振函數(shù)的線性疊加,圖像中各種空問頻率成分的組成和分布稱為空間頻譜。

這種對(duì)圖像的空間頻率特征進(jìn)行分解、處理和分析稱為空間頻率域處理，和時(shí)間域與頻率域可互相轉(zhuǎn)換相似,空間域與空間頻率域也可互相轉(zhuǎn)換。在空間頻率域中可以引用已經(jīng)很成熟的頻率域技術(shù),處理的一般步驟為：對(duì)圖像施行二維離散傅立葉變換或小波變換,將圖像由圖像空間轉(zhuǎn)換到頻域空間；在空間頻率域中對(duì)圖像的頻譜作分析處理,以改變圖像的頻率特征，即設(shè)計(jì)不同的數(shù)字濾波器,對(duì)圖像的頻譜進(jìn)行濾波。

頻率域處理主要用于與圖像空間頻率有關(guān)的處理中，如圖像恢復(fù)、圖像重建、輻射變換、邊緣增強(qiáng)、圖像銳化、圖像平滑、噪聲壓制、頻譜分析、紋理分析等處理和分析中。

s203：對(duì)頻域圖像做卷積，得到卷積圖像；

本步驟對(duì)頻域圖像做卷積的目的是對(duì)頻域圖像進(jìn)行進(jìn)一步處理，原理大體可以用接下來這個(gè)例子來進(jìn)行說明：用一個(gè)模板和一幅圖像進(jìn)行卷積，對(duì)于圖像上的一個(gè)點(diǎn)，讓模板的原點(diǎn)和該點(diǎn)重合，然后模板上的點(diǎn)和圖像上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)相乘，然后各點(diǎn)的積相加，就得到了該點(diǎn)的卷積值。對(duì)圖像上的每個(gè)點(diǎn)都這樣處理。由于大多數(shù)模板都是對(duì)稱的，所以模板不旋轉(zhuǎn)，卷積是一種積分運(yùn)算，用來求兩個(gè)曲線重疊區(qū)域面積?？梢钥醋骷訖?quán)求和，可以用來消除噪聲、特征增強(qiáng)。

把一個(gè)點(diǎn)的像素值用它周圍的點(diǎn)的像素值的加權(quán)平均代替，卷積是一種線性運(yùn)算,圖像處理中常見的mask運(yùn)算都是卷積，廣泛應(yīng)用于圖像濾波，卷積在數(shù)據(jù)處理中用來平滑，卷積有平滑效應(yīng)和展寬效應(yīng)。

s204：利用快速傅里葉逆變換將卷積圖像從頻域轉(zhuǎn)換至空間域，得到空間域圖像。

在s203的基礎(chǔ)上，本步驟將經(jīng)過上面幾個(gè)步驟對(duì)原始圖像經(jīng)過了一系列的處理，其目的歸納為一個(gè)，那就是弱化布匹的背景紋理以及強(qiáng)化切割線特征，通過在頻域上的一系列處理操作后，考慮到后續(xù)步驟仍需要機(jī)器基于圖像進(jìn)行后續(xù)的識(shí)別，所以需要利用快速傅里葉逆變換將該卷積圖像從頻域轉(zhuǎn)換回空間域，已得到可供后續(xù)步驟識(shí)別的空間域圖像。

以下結(jié)合圖3，圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的又一種圖像處理的方法的流程圖。

本實(shí)施例是針對(duì)實(shí)施一例s201中具體怎樣進(jìn)行預(yù)處理操作以得到灰度化圖像所做出的一個(gè)限定，其它步驟與其它實(shí)施例大體相同，相同部分可參見其它實(shí)施例中相關(guān)部分，在此不再贅述。

其具體包括以下步驟：

s301：對(duì)兩個(gè)高斯濾波器執(zhí)行差值運(yùn)算，得到濾波器差值；

s302：利用濾波器差值生成一個(gè)新的低通帶阻濾波器，并利用低通帶阻濾波器對(duì)原始圖像進(jìn)行濾波處理，得到濾波圖像；

以上兩步驟的旨在通過較為常見的兩個(gè)高斯濾波器進(jìn)行差值計(jì)算，已利用計(jì)算得到的濾波器差值來生成一個(gè)較為適合對(duì)原始圖像進(jìn)行濾波處理的低通濾波器。

在圖像處理或者計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用中，在正式對(duì)圖像進(jìn)行分析處理前一般需要一個(gè)預(yù)處理的過程。預(yù)處理是對(duì)圖像作一些諸如降維、降噪的操作，主要是為后續(xù)處理提供一個(gè)體積合適的、只包含所需信息的圖像。這里通常會(huì)用到一些濾波處理手法。濾波，實(shí)際上是信號(hào)處理里的一個(gè)概念，而圖像本身也可以看成是一個(gè)二維的信號(hào)，其中像素點(diǎn)灰度值的高低代表信號(hào)的強(qiáng)弱。對(duì)應(yīng)的高低頻的意義為：高頻代表著圖像中灰度變化劇烈的點(diǎn)，一般是圖像輪廓或者是噪聲；低頻則代表著圖像中平坦的，灰度變化不大的點(diǎn)，圖像中的大部分區(qū)域。

s303：對(duì)濾波圖像進(jìn)行灰度化處理，得到灰度化圖像；

在s302的基礎(chǔ)上，本步驟旨在對(duì)經(jīng)過濾波處理得到的濾波圖像進(jìn)行灰度化處理，得到便于后續(xù)處理的灰度化圖像。

當(dāng)然，如何進(jìn)行灰度化處理的方式多種多樣，這一方面的技術(shù)相當(dāng)成熟，此處并不做具體限定。

以下結(jié)合圖4，圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的還一種圖像處理的方法的流程圖。

本實(shí)施例是針對(duì)實(shí)施一例s102和s103中具體怎樣進(jìn)行灰度識(shí)別以及怎樣提取得到切割線連通域所做出的一個(gè)限定，其它步驟與其它實(shí)施例大體相同，相同部分可參見其它實(shí)施例中相關(guān)部分，在此不再贅述。

s401：提取識(shí)別結(jié)果中攜帶的各像素點(diǎn)的灰度值；

s402：計(jì)算每?jī)蓚€(gè)像素點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)的灰度值的差值，得到灰度差值；

s403：灰度差值是否超過閾值；

具體的，結(jié)合大量實(shí)際實(shí)驗(yàn)，得到該灰度差值可以設(shè)置在50左右時(shí)達(dá)到最好的效果，當(dāng)然，此處并不做具體限定，只是針對(duì)某個(gè)特定環(huán)境下得到一個(gè)較為有代表性的參數(shù)，應(yīng)視實(shí)際采用的具體場(chǎng)合以及結(jié)合各種影響因素來進(jìn)行最合適的閾值范圍。

s404：將灰度值較大的像素點(diǎn)歸為切割線連通域；

結(jié)合s102以及s103的對(duì)于怎樣判斷該像素點(diǎn)是否應(yīng)屬于切割線連通域，與本步驟的目的以及實(shí)施方式大體相同，可以參見相關(guān)部分，在此不再贅述。

s405：對(duì)切割線連通域執(zhí)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算，得到閉運(yùn)算結(jié)果。

在得到各切割線連通域之后，因?yàn)楦鞣N影響因素的存在，可以在形成的各切割線連通域中存在些許數(shù)量的空洞以及邊緣的噪點(diǎn)，執(zhí)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算，來優(yōu)化已經(jīng)得到的各切割線連通域，得到一個(gè)較為良好的各切割線連通域。

以下結(jié)合圖5，圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的再一種圖像處理的方法的流程圖。

s501：根據(jù)閉運(yùn)算結(jié)果計(jì)算各切割線連通域的中心點(diǎn)坐標(biāo)；

s502：執(zhí)行中心坐標(biāo)差值運(yùn)算，得到中心點(diǎn)坐標(biāo)差值；

s503：根據(jù)中心點(diǎn)坐標(biāo)差值以及像素點(diǎn)的實(shí)際大小計(jì)算各切割線連通域之間的實(shí)際距離。

本實(shí)施描述的內(nèi)容可參見s104中的相關(guān)描述，與本實(shí)施例大體相同，在此不再贅述。

基于上述技術(shù)方案，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種圖像處理的方法，通過對(duì)原始布匹圖像進(jìn)行一系列處理，使背景紋理弱化、強(qiáng)化切割線特征，并根據(jù)設(shè)置的識(shí)別算法使機(jī)器能夠識(shí)別出經(jīng)過處理得到的圖像中的切割線連通域，并根據(jù)后續(xù)對(duì)連通域的一系列處理得到中心點(diǎn)坐標(biāo)以及實(shí)際距離。能夠用機(jī)器視覺代替人眼對(duì)切割線的檢測(cè)，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，減少了人工檢測(cè)員的工作量。

因?yàn)榍闆r復(fù)雜，無法一一列舉進(jìn)行闡述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能意識(shí)到更具本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕痉椒ㄔ斫Y(jié)合實(shí)際情況可以存在很多的例子，在不付出足夠的創(chuàng)造性勞動(dòng)下，應(yīng)均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。

下面請(qǐng)參見圖6，圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的一種圖像處理的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

該系統(tǒng)可以包括：

轉(zhuǎn)換單元100，用于對(duì)采集到的原始圖像依次執(zhí)行頻域轉(zhuǎn)換和空間域轉(zhuǎn)換，得到空間域圖像；

灰度范圍識(shí)別單元200，用于對(duì)空間域圖像按預(yù)設(shè)像素點(diǎn)大小進(jìn)行灰度識(shí)別，得到識(shí)別結(jié)果；

具體的，該預(yù)設(shè)像素點(diǎn)大小選擇采用一個(gè)50*10的矩形掩膜計(jì)算像素點(diǎn)的灰度范圍。

處理單元300，用于根據(jù)識(shí)別結(jié)果提取空間域圖像中的切割線連通域，并對(duì)切割線連通域執(zhí)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算，得到閉運(yùn)算結(jié)果；

距離計(jì)算單元400，用于根據(jù)閉運(yùn)算結(jié)果對(duì)各切割線連通域執(zhí)行距離計(jì)算，得到各切割線連通域之間的實(shí)際距離。

可選的，轉(zhuǎn)換單元100包括：

預(yù)處理子單元，用于對(duì)采集到的原始圖像執(zhí)行預(yù)處理操作，得到灰度化圖像；

頻域轉(zhuǎn)換子單元，用于利用快速傅里葉變換將灰度化圖像從空間域轉(zhuǎn)換至頻域，得到頻域圖像；

計(jì)算公式如下：

其中，h(r，c)表示一幅圖像，(r，c)和(k，l)表示像素點(diǎn)坐標(biāo)，h表示圖像的高，w表示圖像的寬，頻率(u，v)表示圖像中每個(gè)像素的周期數(shù)。

從上式計(jì)算傅里葉變換，理論上需要o((wh)²)次操作，當(dāng)w＝2ⁿ，h＝2^m時(shí)，傅里葉變換可以通過o(whlog(wh))次操作完成計(jì)算，極大減少了計(jì)算量

卷積處理子單元，用于對(duì)頻域圖像做卷積，得到卷積圖像；

卷積計(jì)算公式為：

其中，f表示圖像函數(shù)，h表示濾波器，由另一函數(shù)確定。(r，c)表示像素點(diǎn)坐標(biāo)，(u，v)是頻率，表示圖像中每個(gè)像素的周期數(shù)。

空間域轉(zhuǎn)換子單元，用于利用快速傅里葉逆變換將卷積圖像從頻域轉(zhuǎn)換至空間域，得到空間域圖像。

計(jì)算公式如下：

可選的，預(yù)處理子單元包括：

濾波器差值運(yùn)算模塊，用于對(duì)兩個(gè)高斯濾波器執(zhí)行差值運(yùn)算，得到濾波器差值；

濾波處理模塊，用于利用濾波器差值生成一個(gè)新的低通帶阻濾波器，并利用低通帶阻濾波器對(duì)原始圖像進(jìn)行濾波處理，得到濾波圖像；

灰度處理模塊，用于對(duì)濾波圖像進(jìn)行灰度化處理，得到灰度化圖像。

可選的，處理單元300包括：

灰度值提取子單元，用于提取識(shí)別結(jié)果中攜帶的各像素點(diǎn)的灰度值；

灰度差值計(jì)算子單元，用于計(jì)算每?jī)蓚€(gè)像素點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)的灰度值的差值，得到灰度差值；

判斷子單元，用于判斷灰度差值是否超過閾值；

具體的，規(guī)定閾值50，若灰度范圍range<50,則閾值區(qū)間為(max-(range/3)*2,255)，其中，max表示像素點(diǎn)灰度最大值。同理，若灰度范圍range>50,則閾值區(qū)間為(max([5.55,max*0.5]),255)。

灰度差值處理子單元，用于若灰度差值超過閾值，則將灰度值較大的像素點(diǎn)歸為切割線連通域；

具體的，提取area大于8000的連通域作為切割線連通域。

閉運(yùn)算處理子單元，用于對(duì)切割線連通域執(zhí)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算，得到閉運(yùn)算結(jié)果。

具體的，使用半徑為10的圓形結(jié)構(gòu)對(duì)所選連通域作形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算。

可選的，距離計(jì)算單元400包括：

坐標(biāo)差值計(jì)算子單元，用于根據(jù)閉運(yùn)算結(jié)果計(jì)算各切割線連通域的中心點(diǎn)坐標(biāo)，并執(zhí)行中心坐標(biāo)差值運(yùn)算，得到中心點(diǎn)坐標(biāo)差值；

計(jì)算上述閉運(yùn)算后的連通域中心點(diǎn)坐標(biāo)，記為(x1，y1)和(x2，y2)，并利用這兩個(gè)左邊以及計(jì)算公式得到中心點(diǎn)像素距離為：

實(shí)際距離計(jì)算子單元，用于根據(jù)中心點(diǎn)坐標(biāo)差值以及像素點(diǎn)的實(shí)際大小計(jì)算各切割線連通域之間的實(shí)際距離，以使切割工具根據(jù)中心點(diǎn)坐標(biāo)以及實(shí)際距離定位切割線的位置。

具體的，測(cè)量一幅布匹切割線之間的實(shí)際距離d0；圖像處理得到該幅布匹圖像切割線間的像素距離d0；計(jì)算比例系數(shù)k，其中，由比例系數(shù)k和經(jīng)圖像處理得到的像素距離，即可求得布匹切割線間的實(shí)際距離。d＝kd,其中，d表示實(shí)際距離，d表示像素距離。

說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本申請(qǐng)的范圍。

本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本申請(qǐng)的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本申請(qǐng)的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯?，還可以對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本申請(qǐng)權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

還需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其它變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其它要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。