封閉圖形識別系統及方法
2023-07-14 21:24:26 2
專利名稱：封閉圖形識別系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種圖像處理系統及方法，尤其是關於一種自動識別圖像中封閉圖形的系統及方法。
背景技術：
目前對封閉圖形，例如孔，的量測都需要人工輔助完成。具體而言，首先利用電子顯微鏡對工件剖面進行拍照，產生剖面圖。然後利用人工在剖面圖上對孔進行識別與框選，再對框選的孔進行直徑量測。
通常，每張剖面圖包含有效孔的數量大約都在500 600之間，人工對孔進行識別與框選的方式需要消耗大量的人力與時間。此外，由於人力個體判定上差異與長時間工作的疲勞因素，為最終量測結果帶來不確定性影響，最終造成測試結果難以保持重複性與一致性。發明內容
鑑於以上內容，有必要提出一種封閉圖形識別系統及方法，其可以自動識別出圖像中的封閉圖形，從而解放了人力勞動。
所述的封閉圖形識別方法，包括:導入一張圖像；對上該圖像進行灰階處理，將該圖像轉換為灰階圖；對上述灰階圖進行自適應閾值處理，以將上述灰階圖轉換為黑白圖；從上述黑白圖中識別出其中的封閉圖形；及產生並輸出有關封閉圖形的報告。
所述的封閉圖形識別系統包括:圖像導入模塊，用於導入圖像；圖像轉換模塊，用於對上該圖像進行灰階處理，將該圖像轉換為灰階圖，及對上述灰階圖進行自適應閾值處理，以將上述灰階圖轉換為黑白圖；圖形識別模塊，用於從上述黑白圖中識別出其中的封閉圖形；及報告產生模塊，用於產生並輸出有關封閉圖形的報告。
相較於現有技術，本發明所提供的封閉圖形識別系統及方法利用機器視覺技術來實現封閉圖形的識別與測量，極大的提升了工作效率，避免了人為操作的不確定性對測試結果的影響。
圖1是本發明封閉圖形識別系統較佳實施例的應用環境圖。
圖2是本發明封閉圖形識別系統較佳實施例的功能模塊圖。
圖3是本發明封閉圖形識別方法較佳實施例的方法流程圖。
圖4是圖3中步驟S3的細化流程圖。
圖5是圖3中步驟S4的細化流程圖。
圖6是圖3中步驟S5的細化流程圖。
圖7是圖6中步驟S50的細化流程圖。
圖8是圖6中步驟S51的細化流程圖。
圖9是圖3中步驟S6的細化流程圖。
圖10是一個橫坐標表不灰度值,縱軸表不像素點分布情況的直方圖的不意圖。
主要元件符號說明
權利要求
1.一種封閉圖形識別方法，其特徵在於，該方法包括: (a)導入一張圖像； (b)對上該圖像進行灰階處理，將該圖像轉換為灰階圖； (C)對上述灰階圖進行自適應閾值處理，將上述灰階圖轉換為黑白圖； (d)從上述黑白圖中識別出其中的封閉圖形；及 (e)產生並輸出有關封閉圖形的報告。
2.如權利要求1所述的封閉圖形識別方法，其特徵在於，步驟(b)包括: 從圖像中選擇像素點； 獲取當前選擇的像素點的R、G及B的值； 將上述R、G及B的值分別乘上一個對應的轉換係數Cr、Cg及Cb，並計算乘上轉換係數之後的R、G及B的值的和，將該和作為當前選擇的像素點的灰度值；及根據計算出來的各個像素點的灰度值，將圖像轉換為灰階圖。
3.如權利要求1所述的封閉圖形識別方法，其特徵在於，步驟(c)包括: 從灰階圖中選擇像素點； 從灰階圖中獲取與當前選擇的像素點相鄰的若干個像素點； 計算上述獲取的相鄰像素點的平均灰度值； 若當前選擇的像素點的灰度值小於上述計算出來的平均灰度值，則將當前選擇的像素點的灰度值修改為O ;及 若當前選擇的像素點的灰度值大於或者等於上述計算出來的平均灰度值，則將當前選擇的像素點的灰度值修改為255。
4.如權利要求1所述的封閉圖形識別方法，其特徵在於，該方法在步驟(a)之後與步驟(b)之前還包括: 設定封閉圖形的篩選條件，所述篩選條件包括封閉圖形的直徑；及 在步驟(d)之後與步驟(e)之前還包括: 從識別出來的封閉圖形中篩選出符合所設定的篩選條件的封閉圖形，並以突出的形式顯著表示所篩選出來的封閉圖形。
5.如權利要求1所述的封 閉圖形識別方法，其特徵在於，該方法在步驟(b)之後與步驟(C)之前還包括: 對上述灰階圖進行直方圖均勻化處理，包括如下步驟: 構建一個橫軸表不灰度值，縱軸表不像素點分布情況的直方圖； 根據像素點的分布情況選擇一個灰度值作為臨界值； 從灰階圖中獲取灰度值小於上述臨界值的各個像素點，記為第一像素點； 將該各個第一像素點的灰度值分別減去一個對應的第一預設值，以修改該各個第一像素點的灰度值，使其變小； 從灰階圖中獲取灰度值大於或者等於上述臨界值的各個像素點，記為第二像素點；將該各個第二像素點的灰度值分別加上一個對應的第二預設值，以修改該各個第二像素點的灰度值，使其變大；及 根據上述各個第一或者第二像素點修改後的灰度值，生成對比清晰的灰階圖。
6.如權利要求1所述的封閉圖形識別方法，其特徵在於，該方法在步驟(b)之後與步驟(C)之前還包括: 對上述灰階圖進行關操作處理，包括依順序執行膨脹操作及腐蝕操作。
7.如權利要求6所述的封閉圖形識別方法，其特徵在於，所述膨脹操作包括: 從灰階圖中選擇像素點； 若當前選擇的像素點的灰度值小於一個預設的第一閾值，則將當前選擇的像素點存入一個第一矩陣中； 從該第一矩陣中選擇像素點；及 修改與該像素點相鄰的像素點的灰度值，使各相鄰像素點的灰度值與該像素點的灰度值相同。
8.如權利要求7所述的封閉圖形識別方法，其特徵在於，所述腐蝕操作包括: 從膨脹操作後的灰階圖中選擇像素點； 若當前選擇的像素點的灰度值小於一個預設的第二閾值，則將當前選擇的像素點存入一個第二矩陣中； 從上述第二矩陣中選擇像素點；及 若與當前選擇的像素點相鄰的像素點中存在灰度值小於上述第二閾值的像素點時，則修改當前選擇的 像素點的灰度值，使其與灰度值小於第二閾值的一個相鄰像素點的灰度值相同。
9.如權利要求1所述的封閉圖形識別方法，其特徵在於，該方法在步驟(c)之後與步驟(d)之前還包括: 對上述黑白圖執行開操作處理，包括依順序執行的腐蝕操作及膨脹操作。
10.如權利要求1所述的封閉圖形識別方法，其特徵在於，若步驟(C)中的黑白圖的背景色不是黑色，則對上述黑白圖執行反轉處理，使背景色變為黑色，包括步驟: 將灰度值為0的像素點的灰度值修改為255 ;及 將灰度值為255的像素點的灰度值修改為O。
11.一種封閉圖形識別系統，其特徵在於，該系統包括: 圖像導入模塊，用於導入圖像； 圖像轉換模塊，用於對上該圖像進行灰階處理，將該圖像轉換為灰階圖； 所述圖像轉換模塊還用於對上述灰階圖進行自適應閾值處理，將上述灰階圖轉換為黑白圖； 圖形識別模塊，用於從上述黑白圖中識別出其中的封閉圖形；及 報告產生模塊，用於產生並輸出有關封閉圖形的報告。
12.如權利要求11所述的封閉圖形識別系統，其特徵在於，該系統還包括: 圖形處理模塊，用於對上述灰階圖執行直方圖均勻化處理、關操作處理或開操作處理。
全文摘要
本發明提供一種封閉圖形識別方法，包括導入一張圖像；對上該圖像進行灰階處理，將該圖像轉換為灰階圖；對上述灰階圖進行自適應閾值處理，以將上述灰階圖轉換為黑白圖；從上述黑白圖中識別出其中的封閉圖形；及產生並輸出有關封閉圖形的報告。本發明提供一種封閉圖形識別系統。使用該系統及方法可以自動識別出圖像中的封閉圖形，從而解放了人力勞動。
文檔編號G06K9/46GK103186786SQ20111045420
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者劉美兆, 李博 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司