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专利号: 2023106596934
申请人: 山东德圣源新材料有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2026-02-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于勃姆石生产的晶体杂质检测方法,其特征在于,所述方法包括:采集包括目标晶体图像的原始图像;

通过预设的Canny算子识别所述原始图像中的边缘信息,得到非边缘点;

基于以所述非边缘点为中心的多个邻域像素点与以非边缘点作为的中心像素点,确定多个邻域像素点与中心像素点的晶体像素分布相似度、邻域晶体像素梯度变化程度以及窗口信息熵比;

基于多个邻域像素点与中心像素点的晶体像素分布相似度、邻域晶体像素梯度变化程度以及窗口信息熵比,得到多个邻域像素点与中心像素点的生长匹配度;

基于多个邻域像素点与中心像素点的生长匹配度进行生长,将所述原始图像划分为多个区域;

根据预设的模版匹配算法对划分后的区域与预设的模板图像进行匹配,基于对应区域的匹配程度确定杂质晶体;

确定多个邻域像素点与中心像素点的晶体像素分布相似度,包括:基于以中心像素点为中心的窗口内像素点的灰度值,计算得到该窗口内像素点灰度值出现的概率;

将各灰度值及其出现的概率作为一个灰度分布特征描述子;

将窗口内的各灰度分布特征描述子按照灰度值从下到大进行排序,将排序后的各灰度分布特征描述子依次放入矩阵中,得到直方图描述子;

将至少两个像素点的直方图描述子中的灰度值使用Z‑score方法进行归一化处理,得到归一化的直方图描述子;

基于预设的DTW算法,确定至少两个归一化的直方图描述子中灰度值的最短路径,得到至少两个归一化的直方图描述子中各灰度分布特征描述子的匹配结果;

基于至少两个归一化的直方图描述子中各灰度分布特征描述子的匹配结果,计算对应的像素点与其中心像素点的晶体像素分布相似度;

所述基于至少两个归一化的直方图描述子中各灰度分布特征描述子的匹配结果,计算对应的像素点与其中心像素点的晶体像素分布相似度,满足公式:其中 表示匹配路径中第 个点的匹配结果中,像素点 归一化直方图描述子中的灰度值, 表示匹配路径中第 个点的匹配结果中,像素点 的直方图描述子中归一化灰度值出现的概率; 表示晶体像素分布相似度协调系数,将晶体像素分布相似度的取值范围限制为 ;

确定多个邻域像素点与中心像素点的邻域晶体像素梯度变化程度,包括:基于邻域像素点与中心像素点之间的灰度值之差,与预设的梯度阈值计算像素点与中心像素点的邻域晶体像素梯度变化程度;

所述基于邻域像素点与中心像素点之间的灰度值之差,与预设的梯度阈值计算像素点与中心像素点的邻域晶体像素梯度变化程度,满足公式:其中, 为邻域晶体像素梯度变化程度, 为邻域像素点, 为梯度阈值, 为临域像素点 与其中心像素点 的梯度;

确定多个邻域像素点与中心像素点的窗口信息熵比,包括:以邻域像素点为中心,窗口大小为m×m, 将该窗口作为邻域像素点的近邻域,并确定对应的近邻域的信息熵为E1;

以中心像素点为中心,窗口大小为m×m, 将该窗口作为邻域像素点的近邻域,并确定对应的近邻域的信息熵为E2;

基于E1与加窗口信息熵比协调系数之和,E2与窗口信息熵比协调系数之和以及信息熵最大值确定多个邻域像素点与中心像素点的窗口信息熵比;

所述基于E1与加窗口信息熵比协调系数之和,E2与窗口信息熵比协调系数之和以及信息熵最大值确定多个邻域像素点与中心像素点的窗口信息熵比,满足公式:其中 表示窗口信息熵比协调系数,用于防止分母为零,且将窗口信息熵比的范围限制到 , 表示信息熵的最大值,由于像素点 与像素点 的近邻域大小相同,故信息熵最大值均为 。

2.根据权利要求1所述的用于勃姆石生产的晶体杂质检测方法,其特征在于,所述通过预设的Canny算子识别所述原始图像中的边缘信息,得到非边缘点,包括:使用预设的Canny算子识别所述原始图像中的边缘细节信息,得到二值图像;

并对二值图像中的非边缘像素点与原始图像中的像素点一一对应并标记,得到非边缘像素点。

3.根据权利要求1所述的用于勃姆石生产的晶体杂质检测方法,其特征在于,所述基于多个邻域像素点与中心像素点的晶体像素分布相似度、邻域晶体像素梯度变化程度以及窗口信息熵比,得到多个邻域像素点与中心像素点的生长匹配度,满足公式:其中 表示像素点 与中心像素点 的晶体像素分布相似度,表示像素点 与中心像素点 的邻域晶体像素梯度变化程度,表示像素点 与中心像素点 的窗口信息熵比, 、 、 分别表示像素点 与中心像素点 晶体像素分布相似度、邻域晶体像素梯度变化程度、窗口信息熵比的权重。

4.根据权利要求1所述的用于勃姆石生产的晶体杂质检测方法,其特征在于,所述根据预设的模版匹配算法对划分后的区域进行匹配,基于对应区域的匹配程度确定杂质晶体,包括:对划分后的区域使用预设的NCC归一化互相关匹配算法与预设的模板图像进行匹配,得到各区域晶体与模板图像的相似程度 ,并将相似程度小于阈值 的晶体区域标记为杂质晶体。