1.一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法,其特征在于,包括步骤:S1、输入模板图,并对模板图进行预处理,以获取与待匹配图片大小相适应的预处理模板图A;
S2、输入待匹配图片,去除待匹配图片的彩色通道数以将待匹配图片转为灰度图片B;
S3、计算灰度图片B的最大外接椭圆相对于水平轴的偏移角度θ,并通过仿射变换矩阵使灰度图片B保持水平;
S4、随机选取灰度图片B中的ROI区域S,对该区域S进行裁剪并提取轮廓,得到轮廓图L;
S5、去除轮廓图L中的干扰特征,以获取待匹配模板图M;
S6、将待匹配模板图M与预处理模板图A中的图案进行匹配,以得到匹配结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法,其特征在于,步骤S3中,具体包括:
S3.1、对灰度图片B取最大外接椭圆;
S3.2、计算最大外接椭圆长轴相较于水平轴的偏差角度θ;
S3.3、分别计算将偏差角度θ变换为90°时,灰度图片B的行、列偏移量;
S3.4、根据偏差角度θ、灰度图片B的行、列偏移量以计算得到仿射变换矩阵W;
S3.5、将灰度图片B与仿射变换矩阵W相乘,以使灰度图片B保持水平。
3.根据权利要求2所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法,其特征在于,步骤S3.4中,仿射变换矩阵计算方式为:其中,θ为偏差角度,dx为灰度图片B的行偏移量,dy为灰度图片B的列偏移量,x,y为灰度图片B的初始坐标,x’、y’为仿射变换之后灰度图片B的坐标。
4.根据权利要求1所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法,其特征在于,步骤S4中具体为:通过canny算法提取图片的边缘轮廓,得到轮廓图L。
5.根据权利要求1所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法,其特征在于,步骤S5具体包括:通过特征选择去除轮廓图L中的干扰轮廓,以得到待匹配模板图M。
6.根据权利要求1所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法,其特征在于,步骤S6中具体包括以下步骤:
S6.1、使用图像金字塔算法在预处理模板图A上以对待匹配模板图M的相应位置进行定位;
S6.2、计算待匹配模板图M中前k个像素点与预处理模板图A的相似性度量Sk;
S6.3、将待匹配模板图M中剩下的像素点匹配相似度均设置为1,并设置阈值Smin;
S6.4、当 时则提前结束匹配并输出结果为匹配失败,若则执行步骤S6.5,其中n表示待匹配模板图M中的像素点个数;
S6.5、当k<n时,使k=k+1并重新执行步骤S6.2‑S6.4,当k=n时,结束匹配,并输出结果为匹配成功。
7.根据权利要求6所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法,其特征在于,步骤S6.2中所述Sk的计算公式为:x y T x
其中,Vi表示待匹配模板图中第i个像素点的方向向量,Vi=(Vi ,Vi) ,其中Vi表示待y
匹配模板图第i个像素点x方向的向量,Vi 表示待匹配模板图第i个像素点y方向的向量,表示预处理模板图上与待匹配模板图相对应的第i个像素点的方向向量,表示预处理模板图上与待匹配模板图相对应的第i个像素点的x方向的方向向量, 表示预处理模板图上与待匹配模板图相对应的第i个像素点的y方向的方向向量,T表示对向量组进行转置。
8.根据权利要求7所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法,其特征在于,Smin取值为0.3。
9.根据权利要求1所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法,其特征在于,步骤S6中具体包括以下步骤:
S6.1、使用图像金字塔算法在预处理模板图A上以对待匹配模板图M的相应位置进行定位;
S6.2、计算待匹配模板图M中前k个像素点与预处理模板图A的相似性度量Sk;
S6.3、将待匹配模板图M中剩下的像素点匹配相似度均设置为1,并设置阈值Smin;
S6.4、当 时则提前结束匹配并输出结果为匹配失败,若则执行步骤S6.5;
S6.5、当k<n时,使k=k+1并重新执行步骤S6.2‑S6.4,当k=n时,结束匹配,并输出结果为匹配成功;
其中,n表示待匹配模板图M中的像素点个数,λ=(1‑g·smin)/(1‑g),g表示贪婪因子,g的值范围为(0,1)。
10.一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配系统,其特征在于,包括:预处理模块、灰度模块、校正模块、轮廓提取模块、去干扰模块以及匹配模块,其中灰度模块、校正模块、轮廓提取模块、去干扰模块以及匹配模块依次相联,预处理模块与匹配模块相联;
预处理模块,用于对模板图进行预处理,以获取与待匹配图片大小相适应的预处理模板图A;
灰度模块,用于去除待匹配图片的彩色通道数以将待匹配图片转为灰度图片B;
校正模块,用于计算灰度图片B的最大外接椭圆相对于水平轴的偏移角度θ,并通过仿射变换矩阵使灰度图片B保持水平;
轮廓提取模块,用于随机选取灰度图片B中的ROI区域S,对该区域S进行裁剪并提取轮廓,得到轮廓图L;
去干扰模块,用于去除轮廓图L中的干扰特征,以获取待匹配模板图M;
匹配模块,用于将待匹配模板图M与预处理模板图A中的图案进行匹配,以得到匹配结果。