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专利号: 2021101241344
申请人: 山东建筑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种板面图像的边缘检测方法,其特征在于,包括:获取板面区域图像,从所述板面区域图像中截取边缘检测区;

根据所述边缘检测区进行计算,确定板面边缘的顶点坐标;

根据所述板面边缘的顶点坐标确定板面的边缘。

2.根据权利要求1所述的板面图像的边缘检测方法,其特征在于,所述边缘检测区为从所述板面区域图像的顶点(X,Y)处向板面区域图像内部截取的边长为a像素的正方形区域;

其中,板面区域图像的大小为m像素×n像素,所述a的设定满足:0.03≤a/m≤0.06,

0.06≤a/n≤0.14;

根据边缘检测区确定板面边缘的顶点坐标的方法包括:采用Canny算法计算所述边缘检测区中的所有边缘像素点;

采用霍夫变换对所得的边缘像素点进行直线检测,其中将直线的角度限制为0°和90°,任一直线中至少包括10个边缘像素点,得到多条水平的x向边缘直线和多条竖直的y向边缘直线;

在所得的多条x向边缘直线和多条y向边缘直线中,取距离所述顶点(X,Y)最远的一条x向边缘直线和一条y向边缘直线,计算两者的交点(x,y)作为板面边缘的顶点坐标。

3.根据权利要求2所述的板面图像的边缘检测方法,其特征在于,在采用Canny算法计算边缘像素点时,高阈值与低阈值的获取方法包括:从所述边缘检测区中与所述顶点(X,Y)呈对角的顶点处,向边缘检测区内部截取边长为b的正方形区域作为灰度均值采样区,其中,0.2≤b/a≤0.8;

计算所述灰度均值采样区中所有像素点的灰度均值mean;

确定所述高阈值的取值为mean,所述低阈值的取值为mean/α,其中,2≤α≤3。

4.根据权利要求2或3所述的板面图像的边缘检测方法,其特征在于,从所述板面区域图像中至少截取两个边缘检测区,并计算得到所截取的边缘检测区中板面边缘的顶点坐标;

根据得到的板面边缘的顶点坐标计算剩余的板面边缘的顶点坐标,连接板面边缘的顶点坐标,得到板面的边缘;

优选地,还包括根据得到的板面的边缘从所述板面区域图像中进行截取,得到板材表面图像。

5.根据权利要求4所述的板面图像的边缘检测方法,其特征在于,从所述板面区域图像的顶点(X1,Y1)处截取第一边缘检测区,计算得到板面边缘的第一顶点坐标(x1,y1);

从所述板面区域图像中与顶点(X1,Y1)成对角的顶点(X2,Y2)处截取第二边缘检测区,计算得到板面边缘的第二顶点坐标(x2,y2);

根据第一顶点坐标(x1,y1)和第二顶点坐标(x2,y2)计算板面边缘的第三顶点坐标和第四顶点坐标,其中第三顶点坐标为(x2,y1),第四顶点坐标为(x1,y2);

将第一顶点(x1,y1)与第三顶点(x2,y1),第一顶点(x1,y1)与第四顶点(x1,y2),第二顶点(x2,y2)与第三顶点(x2,y1),以及第二顶点(x2,y2)与第四顶点(x1,y2)分别连接,得到板面的边缘。

6.根据权利要求4所述的板面图像的边缘检测方法,其特征在于,从所述板面区域图像的顶点(X1,Y1)处截取第一边缘检测区,计算得到板面边缘的第一顶点坐标(x1,y1);

从所述板面区域图像中与顶点(X1,Y1)水平相邻的顶点(X2,Y1)处截取第三边缘检测区,检测其中的多条y向边缘直线,取其中距离顶点(X2,Y1)最远的一条y向边缘直线x=x2′,确定板面边缘的第三顶点坐标为(x2′,y1);

从所述板面区域图像中与顶点(X1,Y1)竖直相邻的顶点(X1,Y2)处截取第四边缘检测区,检测其中的多条x向边缘直线,取其中距离顶点(X1,Y2)最远的一条x向边缘直线y=y2′,确定板面边缘的第四顶点坐标为(x1,y2′);

根据第三顶点坐标(x2′,y1)和第四顶点坐标(x1,y2′)计算板面边缘的第二顶点坐标,其中第二顶点坐标为(x2′,y2′);

将第一顶点(x1,y1)与第三顶点(x2′,y1),第一顶点(x1,y1)与第四顶点(x1,y2′),第二顶点(x2′,y2′)与第三顶点(x2′,y1),以及第二顶点(x2′,y2′)与第四顶点(x1,y2′)分别连接,得到板面的边缘。

7.根据权利要求4所述的板面图像的边缘检测方法,其特征在于,从所述板面区域图像的顶点(X1,Y1)处截取第一边缘检测区,计算得到板面边缘的第一顶点坐标(x1,y1);

从所述板面区域图像中与顶点(X1,Y1)成对角的顶点(X2,Y2)处截取第二边缘检测区,计算得到板面边缘的第二顶点坐标(x2″,y2″);

从所述板面区域图像中与顶点(X1,Y1)水平相邻的顶点(X2,Y1)处截取第三边缘检测区,计算得到板面边缘的第三顶点坐标(x3,y3);

从所述板面区域图像中与顶点(X1,Y1)竖直相邻的顶点(X1,Y2)处截取第四边缘检测区,计算得到板面边缘的第四顶点坐标(x4,y4);

对板面边缘的四个顶点坐标进行修正,其中:比较第一顶点与第三顶点距离直线y=Y1的距离,将距离更远的顶点的纵坐标作为第一顶点与第三顶点修正后的纵坐标;

比较第二顶点与第四顶点距离直线y=Y2的距离,将距离更远的顶点的纵坐标作为第二顶点与第四顶点修正后的纵坐标;

比较第一顶点与第四顶点距离直线x=X1的距离,将距离更远的顶点的横坐标作为第一顶点与第四顶点修正后的横坐标;

比较第二顶点与第三顶点距离直线x=X2的距离,将距离更远的顶点的横坐标作为第二顶点与第三顶点修正后的横坐标;

将修正后的第一顶点与第三顶点,第一顶点与第四顶点,第二顶点与第三顶点,以及第二顶点与第四顶点分别连接,得到板面的边缘。

8.根据权利要求1‑7中任意一项所述的板面图像的边缘检测方法,其特征在于,还包括采集板材图像,从所述板材图像中截取所述板面区域图像;

其中,采集到的板材图像大小为p像素×q像素,截取出的板面区域图像的大小为m像素×n像素,板面在板材图像中的大小为c像素×d像素;

所述m和n的设定满足:p>m>c,q>n>d,优选满足:0.4

1.0,0.7

板面区域图像的一个顶点与最接近的板材图像的边缘之间水平距离为s像素,竖直距离为t像素,所述s和t的设定满足:0.1

9.一种板面图像的边缘检测装置,用于实现权利要求1‑8中任意一项所述的板面图像的边缘检测方法,其特征在于,包括:图像处理模块,用于从板面区域图像中截取边缘检测区;

计算模块,与所述图像处理模块连接,用于根据边缘检测区进行计算,确定板面边缘的顶点坐标,还用于根据板面边缘的顶点坐标确定板面的边缘;

输出模块,与所述计算模块连接,用于输出板面的边缘。

10.根据权利要求9所述的板面图像的边缘检测装置,其特征在于,还包括采集模块,所述采集模块与图像处理模块连接,用于采集板材图像并输送至图像处理模块;

所述图像处理模块还用于从所述板材图像中截取板面区域图像;

优选地,所述输出模块包括显示装置,所述显示装置与图像处理模块连接;

所述图像处理模块还用于根据得到的板面的边缘从板面区域图像中截取板材表面图像;

所述显示装置用于显示所述板材表面图像。