本技術(shù)涉及圖像處理，尤其涉及一種多方向邊緣紋理濾波的圖像處理方法及相關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著顯示技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是在lcd、oled和microled等高端顯示屏的廣泛應(yīng)用，生產(chǎn)過程中對(duì)質(zhì)量控制的需求日益增強(qiáng)。aoi檢測(cè)技術(shù)通過自動(dòng)化手段對(duì)顯示屏進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，能夠有效識(shí)別生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的缺陷，如亮點(diǎn)、暗點(diǎn)、色差、劃痕和其他視覺缺陷。這不僅提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率，還減少了人工干預(yù)，提高了生產(chǎn)線的穩(wěn)定性。

2、在顯示屏生產(chǎn)制造過程中，由于材料不均勻、背光系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)或顯示屏組件安裝不精確等原因會(huì)造成一種大面積亮暗不均的缺陷，這類缺陷通常表現(xiàn)為在顯示屏的某些區(qū)域，亮度或色彩的分布不均勻。由于這種不均勻性往往是漸變的，而非明顯的邊界，因此檢測(cè)算法需要非常敏感以識(shí)別這些微小的變化。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，邊緣檢測(cè)和紋理增強(qiáng)是該缺陷圖像檢測(cè)分析中的關(guān)鍵步驟，傳統(tǒng)的邊緣檢測(cè)方法通常通過單一方向的濾波器來(lái)檢測(cè)圖像中的邊緣特征，容易受到噪聲和復(fù)雜背景的影響，并且在處理具有復(fù)雜紋理或多方向邊緣的圖像時(shí)，還存在方向選擇性差、抗噪性能差、處理效率低等問題，導(dǎo)致最終檢測(cè)結(jié)果不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種多方向邊緣紋理濾波的圖像處理方法及相關(guān)裝置，用于提高邊緣檢測(cè)的準(zhǔn)確性和魯棒性。

2、本技術(shù)第一方面提供了一種多方向邊緣紋理濾波的圖像處理方法，包括：

3、獲取待檢測(cè)顯示屏的拍攝圖像，并對(duì)所述拍攝圖像進(jìn)行角點(diǎn)矯正得到標(biāo)準(zhǔn)圖像；

4、基于濾波步長(zhǎng)參數(shù)和正弦函數(shù)生成目標(biāo)權(quán)重序列，并根據(jù)輸入的極性參數(shù)選擇性地對(duì)所述目標(biāo)權(quán)重序列進(jìn)行反轉(zhuǎn)，所述極性參數(shù)用于控制邊緣檢測(cè)方向，所述邊緣檢測(cè)方向包括正極性邊緣檢測(cè)、負(fù)極性邊緣檢測(cè)和雙極性邊緣檢測(cè)；

5、根據(jù)輸入的方向參數(shù)、所述極性參數(shù)和所述目標(biāo)權(quán)重序列構(gòu)建目標(biāo)卷積核，所述方向參數(shù)用于控制濾波方向，所述濾波方向包括列方向?yàn)V波、行方向?yàn)V波和多方向?yàn)V波；

6、基于所述目標(biāo)卷積核對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行卷積操作，得到濾波后的輸出圖像；

7、根據(jù)所述極性參數(shù)和所述方向參數(shù)對(duì)所述輸出圖像進(jìn)行整合，得到目標(biāo)圖像。

8、可選的，在所述基于所述目標(biāo)卷積核對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行卷積操作，得到濾波后的輸出圖像之后，所述方法還包括：

9、根據(jù)所述濾波步長(zhǎng)參數(shù)和所述極性參數(shù)計(jì)算偏移量，并根據(jù)所述偏移量和所述方向參數(shù)生成仿射變換矩陣；

10、基于所述仿射變換矩陣對(duì)所述輸出圖像進(jìn)行幾何變換矯正。

11、可選的，所述基于所述仿射變換矩陣對(duì)所述輸出圖像進(jìn)行幾何變換矯正，包括：

12、對(duì)所述輸出圖像的定義域應(yīng)用所述仿射變換矩陣得到目標(biāo)定義域；

13、在所述目標(biāo)定義域內(nèi)填充預(yù)設(shè)最小灰度值；

14、對(duì)填充后的所述輸出圖像應(yīng)用所述仿射變換矩陣進(jìn)行平移操作，并采用雙線性差值進(jìn)行像素值重采樣。

15、可選的，在所述基于濾波步長(zhǎng)參數(shù)和正弦函數(shù)生成目標(biāo)權(quán)重序列之前，所述方法還包括：

16、結(jié)合所述標(biāo)準(zhǔn)圖像的紋理周期性和邊緣特征計(jì)算濾波步長(zhǎng)參數(shù)。

17、可選的，所述結(jié)合所述標(biāo)準(zhǔn)圖像的紋理周期性和邊緣特征計(jì)算濾波步長(zhǎng)參數(shù)，包括：

18、使用傅里葉變換對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行頻譜特征分析，得到所述標(biāo)準(zhǔn)圖像的頻譜幅值，確定所述頻譜幅值中的局部極大值；

19、根據(jù)所述局部極大值計(jì)算得到所述標(biāo)準(zhǔn)圖像的紋理頻率，并根據(jù)所述紋理頻率計(jì)算濾波步長(zhǎng)參數(shù)。

20、可選的，所述基于濾波步長(zhǎng)參數(shù)和正弦函數(shù)生成目標(biāo)權(quán)重序列，包括：

21、根據(jù)濾波步長(zhǎng)參數(shù)和正弦函數(shù)生成正弦值序列；

22、基于所述正弦值序列通過線性插值和所述正弦函數(shù)生成第一權(quán)重序列，對(duì)所述第一權(quán)重序列進(jìn)行反轉(zhuǎn)生成第二權(quán)重序列；

23、合并所述第一權(quán)重序列和所述第二權(quán)重序列得到目標(biāo)權(quán)重序列；

24、所述第一權(quán)重序列single2為：；

25、所述第二權(quán)重序列single1為：；

26、其中bias為初始偏移量，為所述濾波步長(zhǎng)參數(shù)，為所述正弦值序列，k為正整數(shù)，reverse表示反轉(zhuǎn)處理。

27、可選的，所述對(duì)所述拍攝圖像進(jìn)行角點(diǎn)矯正得到標(biāo)準(zhǔn)圖像，包括：

28、確定所述拍攝圖像中顯示屏區(qū)域的邊界點(diǎn)坐標(biāo)集合，對(duì)所述邊界點(diǎn)坐標(biāo)集合進(jìn)行直線擬合得到包裹所述顯示屏區(qū)域的若干條線段；

29、根據(jù)所述若干條線段的交點(diǎn)確定所述顯示屏區(qū)域的實(shí)際角點(diǎn)集合，并截取由所述實(shí)際角點(diǎn)集合圍成的初始圖像；

30、根據(jù)所述待檢測(cè)顯示屏和相機(jī)內(nèi)參計(jì)算理論角點(diǎn)集合；

31、根據(jù)所述實(shí)際角點(diǎn)集合和所述理論角點(diǎn)集合確定投影變換矩陣，并使用所述投影變換矩陣對(duì)所述拍攝圖像進(jìn)行矯正得到標(biāo)準(zhǔn)圖像。

32、本技術(shù)第二方面提供了一種多方向邊緣紋理濾波的圖像處理系統(tǒng)，包括：

33、獲取單元，用于獲取待檢測(cè)顯示屏的拍攝圖像，并對(duì)所述拍攝圖像進(jìn)行角點(diǎn)矯正得到標(biāo)準(zhǔn)圖像；

34、生成單元，用于基于濾波步長(zhǎng)參數(shù)和正弦函數(shù)生成目標(biāo)權(quán)重序列，并根據(jù)輸入的極性參數(shù)選擇性地對(duì)所述目標(biāo)權(quán)重序列進(jìn)行反轉(zhuǎn)，所述極性參數(shù)用于控制邊緣檢測(cè)方向，所述邊緣檢測(cè)方向包括正極性邊緣檢測(cè)、負(fù)極性邊緣檢測(cè)和雙極性邊緣檢測(cè)；

35、構(gòu)建單元，用于根據(jù)輸入的方向參數(shù)、所述極性參數(shù)和所述目標(biāo)權(quán)重序列構(gòu)建目標(biāo)卷積核，所述方向參數(shù)用于控制濾波方向，所述濾波方向包括列方向?yàn)V波、行方向?yàn)V波和多方向?yàn)V波；

36、卷積單元，用于基于所述目標(biāo)卷積核對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行卷積操作，得到濾波后的輸出圖像；

37、整合單元，用于根據(jù)所述極性參數(shù)和所述方向參數(shù)對(duì)所述輸出圖像進(jìn)行整合，得到目標(biāo)圖像。

38、可選的，所述系統(tǒng)還包括：矯正單元，所述矯正單元用于：

39、根據(jù)所述濾波步長(zhǎng)參數(shù)和所述極性參數(shù)計(jì)算偏移量，并根據(jù)所述偏移量和所述方向參數(shù)生成仿射變換矩陣；

40、基于所述仿射變換矩陣對(duì)所述輸出圖像進(jìn)行幾何變換矯正。

41、可選的，所述矯正單元具體用于：

42、對(duì)所述輸出圖像的定義域應(yīng)用所述仿射變換矩陣得到目標(biāo)定義域；

43、在所述目標(biāo)定義域內(nèi)填充預(yù)設(shè)最小灰度值；

44、對(duì)填充后的所述輸出圖像應(yīng)用所述仿射變換矩陣進(jìn)行平移操作，并采用雙線性差值進(jìn)行像素值重采樣。

45、可選的，所述系統(tǒng)還包括：計(jì)算單元，所述計(jì)算單元用于：

46、結(jié)合所述標(biāo)準(zhǔn)圖像的紋理周期性和邊緣特征計(jì)算濾波步長(zhǎng)參數(shù)。

47、可選的，所述計(jì)算單元具體用于：

48、使用傅里葉變換對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行頻譜特征分析，得到所述標(biāo)準(zhǔn)圖像的頻譜幅值，確定所述頻譜幅值中的局部極大值；

49、根據(jù)所述局部極大值計(jì)算得到所述標(biāo)準(zhǔn)圖像的紋理頻率，并根據(jù)所述紋理頻率計(jì)算濾波步長(zhǎng)參數(shù)。

50、可選的，所述生成單元具體用于：

51、根據(jù)濾波步長(zhǎng)參數(shù)和正弦函數(shù)生成正弦值序列；

52、基于所述正弦值序列通過線性插值和所述正弦函數(shù)生成第一權(quán)重序列，對(duì)所述第一權(quán)重序列進(jìn)行反轉(zhuǎn)生成第二權(quán)重序列；

53、合并所述第一權(quán)重序列和所述第二權(quán)重序列得到目標(biāo)權(quán)重序列；

54、所述第一權(quán)重序列single2為：；

55、所述第二權(quán)重序列single1為：；

56、其中bias為初始偏移量，為所述濾波步長(zhǎng)參數(shù)，為所述正弦值序列，k為正整數(shù)，reverse表示反轉(zhuǎn)處理。

57、可選的，所述獲取單元具體用于：

58、確定所述拍攝圖像中顯示屏區(qū)域的邊界點(diǎn)坐標(biāo)集合，對(duì)所述邊界點(diǎn)坐標(biāo)集合進(jìn)行直線擬合得到包裹所述顯示屏區(qū)域的若干條線段；

59、根據(jù)所述若干條線段的交點(diǎn)確定所述顯示屏區(qū)域的實(shí)際角點(diǎn)集合，并截取由所述實(shí)際角點(diǎn)集合圍成的初始圖像；

60、根據(jù)所述待檢測(cè)顯示屏和相機(jī)內(nèi)參計(jì)算理論角點(diǎn)集合；

61、根據(jù)所述實(shí)際角點(diǎn)集合和所述理論角點(diǎn)集合確定投影變換矩陣，并使用所述投影變換矩陣對(duì)所述拍攝圖像進(jìn)行矯正得到標(biāo)準(zhǔn)圖像。

62、本技術(shù)第三方面提供了一種多方向邊緣紋理濾波的圖像處理裝置，所述裝置包括：

63、處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出單元以及總線；

64、所述處理器與所述存儲(chǔ)器、所述輸入輸出單元以及所述總線相連；

65、所述存儲(chǔ)器保存有程序，所述處理器調(diào)用所述程序以執(zhí)行第一方面以及第一方面中任一項(xiàng)可選的多方向邊緣紋理濾波的圖像處理方法。

66、本技術(shù)第四方面提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上保存有程序，所述程序在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行時(shí)執(zhí)行第一方面以及第一方面中任一項(xiàng)可選的多方向邊緣紋理濾波的圖像處理方法。

67、從以上技術(shù)方案可以看出，本技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

68、首先通過濾波步長(zhǎng)參數(shù)和正弦函數(shù)生成目標(biāo)權(quán)重序列，有效抑制了高頻噪聲的泄露，并根據(jù)極性參數(shù)進(jìn)行選擇性反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了正極性、負(fù)極性和雙極性邊緣的全面響應(yīng)。依據(jù)輸入的方向參數(shù)控制濾波方向構(gòu)建卷積核，并使用該卷積核進(jìn)行卷積操作，使得濾波后的輸出圖像能夠細(xì)致地突出圖像中的邊緣變化，整合操作則確保了各方向和各極性檢測(cè)結(jié)果的綜合，最終提供一個(gè)高精度的目標(biāo)圖像。通過調(diào)整輸入的方向參數(shù)和極性參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)多極性、多方向邊緣的綜合檢測(cè)，能夠有效捕捉到細(xì)小的邊緣特征，提高了邊緣檢測(cè)的準(zhǔn)確性和魯棒性，適用于顯示屏等復(fù)雜紋理環(huán)境下的圖像處理。