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专利号: 2019108457183
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种薄膜剖面图像的字符提取方法,所处理的图像是以薄膜测厚仪输出并能显示在一显示器上的用以显示被检测薄膜的横向剖面厚度的图像,所述图像包括分别以不同颜色表示的一条膜厚曲线、坐标轴和与坐标轴平行的辅助线,以及用以标示所述膜厚曲线基准厚度值、坐标刻度值、厚度平均值的字符,其特征在于,包括如下步骤:a1)检测并确保所述薄膜剖面图像为目标图像;预处理,获取含有目标字符的第一ROI区域;

a2)根据第一ROI区域内可能出现的字符分析构建字符的二值化特征模板库;

a3)针对所获取的第一ROI区域,检测分离出单个字符,对每个字符进行特征提取后进行模板匹配,识别出单个字符;

a4)将相邻单字符进行组合,对组合出的词组进行辨识,获取所述图像中原膜厚曲线的基准厚度值、坐标刻度值、厚度平均值。

2.根据权利要求1所述的一种薄膜剖面图像的字符提取方法,其特征在于,所述步骤a1)中包括如下处理:将所述薄膜剖面图像与标准膜厚图像进行对比,检测两者在像素(0,0)附近一定范围的RGB分量特征是否接近,如果接近则说明当前采集的图像为目标界面图像;否则,利用背景减除法提取出前景,再次判断前景图像在像素(0,0)附近一定范围的RGB分量特征,如果接近标准图像则认为该前景为目标界面图像;

根据所述薄膜剖面图像中的颜色特征及区域特征获取所述ROI区域。

3.根据权利要求1所述的一种薄膜剖面图像的字符提取方法,其特征在于,所述步骤a3)中包括如下处理:先对字符连通域进行边缘检测定位出字符初始位置;再在每个字符宽度范围内确定出单个粘连字符图像的上下高度,并依次循环搜索分割出单个字符图像。

4.根据权利要求3所述的一种薄膜剖面图像的字符提取方法,其特征在于,所述步骤a3)中包括如下处理:分割出单个字符图像后,先基于边缘检测定位出字符边缘位置,再应用字符等宽的规则上进行上下扫描确定出单个字符。

5.根据权利要求1所述的一种薄膜剖面图像的字符提取方法,其特征在于,所述步骤a3)中包括如下处理:若每个字符宽度值为d,则在宽度为d范围内遍历搜索满足字符灰度阈值的字符数据,获得每个字符高度最大值和最小值;并根据各个字符高度的最值差与宽度分割出该字符最小矩形图。

6.根据权利要求1所述的一种薄膜剖面图像的字符提取方法,其特征在于,所述步骤a3)中的所述特征提取包括如下处理:对归一化后的单字符图像,统计单个字符中非0像素点,储存到定义的矩阵中;

提取其特征向量,将其与字符模板的各个区域的特征值进行比较,匹配识别出待测字符。

7.根据权利要求6所述的一种薄膜剖面图像的字符提取方法,其特征在于,所述特征向量包括非零像素点个数,及水平和垂直方向3等分线交点上的特征。

8.根据权利要求1所述的一种薄膜剖面图像的字符提取方法,其特征在于,所述步骤a3)中的所述模板匹配包括如下处理:对每一单个字符,提取其自定义特征向量后与模板字符特征向量进行匹配,计算其匹配度:式中,Pi为第i个模板字符的特征值,其定义为本字符的13个特征值即13个特征范围内的非零像素点个数的和,pk为第k个待识别字符的特征值。

9.根据权利要求8所述的一种薄膜剖面图像的字符提取方法,其特征在于,所述步骤a3)中的所述模板匹配还包括如下处理:对第k个待识别字符,当存在匹配度大于0.6的模板字符时,将该字符识别为其中匹配度最高的模板字符;否则,采用Hu矩轮廓特征代替自定义特征向量,在计算匹配度后进行匹配识别。

10.根据权利要求1所述的一种薄膜剖面图像的字符提取方法,其特征在于,其还包括以下步骤:基于获取的所述基准厚度值、坐标刻度值、厚度平均值,对经提取的连续完整且无交叉的膜厚曲线上的每个点,按下式将其在图像中的像素坐标变换为所对应的厚度值:ti=tJ+(m_y-m_y0)/w*1%,

式中,tJ为基准值,ti为每个像素点对应的厚度值,m_y为其像素纵坐标,m_y0为横坐标轴的像素纵坐标,w为曲线图像中纵坐标方向上每1%刻度长对应的像素个数。