[發明專利]基于改進Roberts算子的不規則飲料瓶碼放圖像邊緣檢測方法在審
| 申請號: | 201810362962.X | 申請日: | 2018-04-21 |
| 公開(公告)號: | CN108765436A | 公開(公告)日: | 2018-11-06 |
| 發明(設計)人: | 卞家福 | 申請(專利權)人: | 卞家福 |
| 主分類號: | G06T7/13 | 分類號: | G06T7/13;G06T5/00 |
| 代理公司: | 暫無信息 | 代理人: | 暫無信息 |
| 地址: | 638500 四川省*** | 國省代碼: | 四川;51 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 形態學 不規則 飲料瓶 碼放 多尺度形態學 梯度圖像 圖像 圖像邊緣檢測 邊緣信息 去除 尺度 邊緣檢測算子 過零點位置 改進 邊緣檢測 傳輸效率 極大值點 模板選取 頻譜分配 平滑算法 通信基站 偽邊緣 濾波 預設 噪聲 保留 | ||
1.一種基于改進Roberts算子的不規則飲料瓶碼放圖像邊緣檢測方法,其特征在于,包括以下步驟:
S1、利用形態學平滑算法對不規則飲料瓶碼放圖像進行濾波、保留邊緣信息并去除噪聲,具體步驟為:采用形態學中的開運算處理,設結構元素為s1,定義開運算操作為:
式中,F表示不規則飲料瓶碼放圖像的集合,表示開運算操作,s表示結構元素,Θ表示圖像F被結構元素s腐蝕,表示結構元素對圖像F的膨脹;采用形態學中的閉運算處理,設結構元素為s2,定義閉運算操作為:
式中,F表示不規則煙包圖像的集合,·表示閉運算操作,s表示結構元素,Θ表示圖像F被結構元素s腐蝕,表示結構元素對圖像F的膨脹;
S2、計算單一尺度下圖像的形態學梯度;根據所述單一尺度下圖像的形態學梯度,計算得到多尺度形態學梯度圖像;確定多尺度形態學梯度圖像中的極大值點的位置;使用過零點位置模板選取對應的形態學梯度邊緣,并根據預設閾值去除偽邊緣;
S3、采用改進Roberts邊緣檢測算子對步驟S2的多尺度形態學梯度圖像進行邊緣檢測,得到不規則飲料瓶碼放圖像的邊緣信息,所述改進Roberts 邊緣檢測算子主要是:采用3×3鄰域代替Roberts算法中2×2鄰域來計算梯度幅值;還在改進的Roberts邊緣檢測算子基礎上添加了改進的Sobel算子,改進的Roberts邊緣檢測算子主要是所述改進的Sobel算子主要改進在:在傳統Sobel算子垂直與水平兩個方向的模板上,以45度為單位將垂直與水平模板均分成8個方向模板。
2.根據權利要求1所述的基于改進Roberts算子的不規則飲料瓶碼放圖像邊緣檢測方法,其特征在于,所述步驟S3改進的Sobel算子主要改進在:在傳統Sobel算子垂直與水平兩個方向的模板上,以45度為單位將垂直與水平模板均分成8個方向模板體,具體包括:
S31:邊界是亮度級的梯度變化,邊緣是梯度變化的位置,用梯度向量的大小和方向來表述這種變化,邊緣用梯度向量的大小和方向來表述這種變化;
梯度算子是一階導數算子,圖像f(x,y)在位置(i,j)的梯度定義為下列矢量:
的幅度值為:
S32:Sobel算子用水平和豎直兩個方向的模板與圖像f(x,y)做卷積運算,以此近似計算(i,j)處的梯度值,可通過下列公式求解Gx和Gy的值:
f(x,y)=max{|Gx|,|Gy|}
Gx=f(i+1,j-1)+2f(i+1,j)+f(i+1,j+1)-f(i-1,j-1)-2f(i-1,j)-f(i-1,j+1)
Gy=f(i-1,j+1)+2f(i,j+1)+f(i+1,j+1)-f(i-1,j-1)-2f(i,j-1)-f(i+1,j-1)
式中,Gx和Gy分別為水平方向和垂直方向的梯度值;
S33:在傳統Sobel算子的基礎上,增加其他六個方向的模板,分別為45°、135°、180°、225°、270°、315°;
S34:根據上述8個方向模板,計算不同方向的權值,計算公式如下:
lng(x,y)=-ln2[d(x,y)2-u]
ω(x,y)=[g(x,y)]
式中,d(x,y)表示模板的元素與中心點之間的歐式距離,g(x,y)表示(x,y)處的實數權值,u表示調整系數,對g(x,y)取整得到ω(x,y);
S35:根據預先設定的模板各個點的權重,然后與目標圖像相對應的像素做卷積運算;
S36:選取在步驟S25中得到的最大值,用此最大值代替模板中心點對應的目標圖像的像素值,最后輸出最大的灰度值作為所有模板中的像素輸出值;
S37:設定合適的閾值T,若(i,j)處的梯度幅值▽f(i,j)≥T,則將該點定義為邊緣點。
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