一种带频域校验的圆形高温区域定位的方法技术

本发明专利技术公开了一种带频域校验的圆形高温区域定位的方法，包括：对待检测图像的二值化图像解析，得到其中各圆形图像的圆心坐标和半径；分别对各所述圆形图像加窗得到加窗图像；对所述加窗图像进行傅里叶变换得到所述圆形图像对应的窗口频谱图像；确定所述基于所述窗口频谱图像的偏差平均幅值，并将所述偏差平均幅值与校验平均幅值比较，判断所述圆形图像是圆形高温区域的概率。本发明专利技术该方法利用大量样本得到圆形高温区域的特征基准，再利用检测对象特征与该基准的相似度，得到为圆形高温区域的概率值，有效地将空间域分析与频域分析相结合，采用霍夫变换实现空间域的圆形检测，采用窗口傅立叶变换和特征量化计算实现频域检验，提高检测的抗噪能力。提高检测的抗噪能力。提高检测的抗噪能力。

【技术实现步骤摘要】
一种带频域校验的圆形高温区域定位的方法


[0001]本专利技术涉及目标物检测领域，特别是一种带频域校验的圆形高温区域定位的方法。

技术介绍

[0002]目标物的检测是实现自动化生产线或危害预警中具有广泛应用。圆形区域的识别定位和几何尺寸计算是目标物检测中的一项重要内容。通过探测或成像得到圆形高温区域的二维图像，在此基础上对高温区域进行识别和定位。
[0003]目前，相关研究提出了同心圆环形图形定位法、圆形印刷图像缺陷检测法等方法，但都存检测准确度较低的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述现有技术存在的问题，提供了一种带频域校验的圆形高温区域定位的方法，采用霍夫变换法识别圆形并利用高温。
[0005]一种带频域校验的圆形高温区域定位的方法，包括：
[0006]对待检测图像的二值化图像解析，得到其中的各圆形图像的圆心坐标和半径；
[0007]分别对各所述圆形图像加窗得到加窗图像；
[0008]对所述加窗图像进行傅里叶变换得到所述圆形图像对应的窗口频谱图像；
[0009]确定所述基于所述窗口频谱图像的偏差平均幅值，并将所述偏差平均幅值与校验平均幅值比较，判断所述圆形图像是圆形高温区域的概率。
[0010]进一步地，所述对待检测图像的二值化图像解析，得到其中的各圆形图像的圆心坐标和半径，包括：
[0011]采用霍夫变换法对所述二值化图像中的环形进行识别，并计算得到圆心坐标和半径。
[0012]进一步地，所述分别对各所述圆形图像加窗得到加窗图像，包括：采用矩形框对所述圆形图像加窗处理得到所述加窗图像。
[0013]进一步地，在所述确定所述基于所述窗口频谱图像的偏差平均幅值之前，还包括：
[0014]基于非圆形频谱图像样本获取加特征基准一维矩阵；
[0015]基于所述特征基准一维矩阵确定圆形频谱图像样本和所述非圆形频谱图像样本对应的圆形校验平均幅值和非圆形校验平均幅值。
[0016]进一步地，所述基于非圆形频谱图像样本获取加特征基准一维矩阵，包括：
[0017]选择若干像素为M
×
N的非圆形频谱图像样本，分别提取每个非圆形频谱图像样本中以图像中心为中心的一条直线上1
×
N的一维矩阵，并采用加权平均法计算得到所述特征基准一维矩阵，其中，N为正整数。
[0018]进一步地，所述基于所述特征基准一维矩阵确定圆形频谱图像样本和所述非圆形频谱图像样本对应的圆形校验平均幅值和非圆形校验平均幅值，包括：对所述圆形频谱图
像样本和所述非圆形频谱图像样本分别采用以下幅值计算方法得到幅值矩阵数据，并基于对应的所述幅值矩阵数据分别确定所述圆形校验平均幅值和所述非圆形校验平均幅值：
[0019]以所述样本中心为旋转中心，按照预定分辨率旋转扫描预定角度范围得到若干一维遍历矩阵，所述一维遍历矩阵的长度为所述样本的长度，宽度为1；分别计算所述一维遍历矩阵与所述特征基准以为矩阵的偏差得到偏差矩阵；对所述偏差矩阵进行傅里叶变换，取模得到幅值矩阵数据。
[0020]进一步地，在所述圆形频谱图像样本和所述非圆形频谱图像样本的尺寸为100
×
100的情况下，以样本中(50，50)位置为旋转中心，以1
°
为分辨率旋转扫描从0
°
至179
°
，得到180个尺寸为1
×
100的所述一维遍历矩阵。
[0021]进一步地，所述对所述偏差矩阵进行傅里叶变换，取模得到幅值矩阵数据，包括：对所述偏差矩阵进行傅里叶变换如下表达式所示：
[0022][0023]其中，其中，f(n)为偏差矩阵E中的元素；N为偏差矩阵元素数量为180；f(μ)为偏差矩阵频率矩阵；
[0024]将偏差矩阵频率矩阵f(μ)取模计算，得到幅值矩阵数据，所述幅值数据用于组成偏差幅值矩阵，提取其中的第5
‑
10个元素并求平均值，得到所述偏差平均幅值。
[0025]进一步地，所述将所述偏差平均幅值与校验平均幅值比较，判断所述圆形图像是圆形高温区域的概率，包括：
[0026]基于所述幅值计算方法得到幅值矩阵数据，并基于对应的所述幅值矩阵数据确定所述偏差平均幅值。
[0027]进一步地，所述将所述偏差平均幅值与校验平均幅值比较，判断所述圆形图像是圆形高温区域的概率，包括：
[0028]将所述偏差平均幅值分别与所述圆形校验平均幅值和所述非圆形校验平均幅值比较，其中，当所述偏差平均幅值小于等于所述圆形校验平均幅值时，所述窗口频谱图像为圆形高温区域的概率为100％；当所述偏差平均幅值小于等于所述非圆形校验平均幅值时，所述窗口频谱图像为圆形高温区域的概率为0；当所述偏差平均幅值大于所述圆形校验平均幅值且小于所述非圆形校验平均幅值时，所述窗口频谱图像为圆形高温区域的概率如下所示：
[0029][0030]其中，为所述圆形校验平均幅值，为所述非圆形校验平均幅值。
[0031]本专利技术至少具有以下有益效果：
[0032]本专利技术该方法利用大量样本得到圆形高温区域的特征基准，再利用检测对象特征与该基准的相似度，得到为圆形高温区域的概率值，有效地将空间域分析与频域分析相结合，采用霍夫变换实现空间域的圆形检测，采用窗口傅立叶变换和特征量化计算实现频域检验，提高检测的抗噪能力。
[0033]本专利技术的其他有益效果将在具体实施方式部分详细说明。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1是本专利技术公开的带频域校验的圆形高温区域定位的方法流程图。
[0036]图2是本专利技术公开的带频域校验的圆形高温区域定位的方法中待检测图像的二值化图像。
[0037]图3是本专利技术公开的带频域校验的圆形高温区域定位的方法中二值化图像的霍夫圆检测结果图。
[0038]图4是本专利技术公开的带频域校验的圆形高温区域定位的方法中加窗图像的效果图。
[0039]图5是本专利技术公开的带频域校验的圆形高温区域定位的方法中窗口傅里叶变换后的效果图。
[0040]图6是本专利技术公开的带频域校验的圆形高温区域定位的方法中非奇异区域窗口样本特征基准效果图。
[0041]图7是本专利技术公开的带频域校验的圆形高温区域定位的方法中样本误差平均幅值曲线图。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带频域校验的圆形高温区域定位的方法，其特征在于，包括：对待检测图像的二值化图像解析，得到其中的各圆形图像的圆心坐标和半径；分别对各所述圆形图像加窗得到加窗图像；对所述加窗图像进行傅里叶变换得到所述圆形图像对应的窗口频谱图像；确定所述基于所述窗口频谱图像的偏差平均幅值，并将所述偏差平均幅值与校验平均幅值比较，判断所述圆形图像是圆形高温区域的概率。2.根据权利要求1所述的带频域校验的圆形高温区域定位的方法，其特征在于，所述对待检测图像的二值化图像解析，得到其中的各圆形图像的圆心坐标和半径，包括：采用霍夫变换法对所述二值化图像中的环形进行识别，并计算得到圆心坐标和半径。3.根据权利要求1所述的带频域校验的圆形高温区域定位的方法，其特征在于，所述分别对各所述圆形图像加窗得到加窗图像，包括：采用矩形框对所述圆形图像加窗处理得到所述加窗图像。4.根据权利要求1所述的带频域校验的圆形高温区域定位的方法，其特征在于，在所述确定所述基于所述窗口频谱图像的偏差平均幅值之前，还包括：基于非圆形频谱图像样本获取加特征基准一维矩阵；基于所述特征基准一维矩阵确定圆形频谱图像样本和所述非圆形频谱图像样本对应的圆形校验平均幅值和非圆形校验平均幅值。5.根据权利要求4所述的带频域校验的圆形高温区域定位的方法，其特征在于，所述基于非圆形频谱图像样本获取加特征基准一维矩阵，包括：选择若干像素为M
×
N的非圆形频谱图像样本，分别提取每个非圆形频谱图像样本中以图像中心为中心的一条直线上1
×
N的一维矩阵，并采用加权平均法计算得到所述特征基准一维矩阵，其中，N为正整数。6.根据权利要求4所述的带频域校验的圆形高温区域定位的方法，其特征在于，所述基于所述特征基准一维矩阵确定圆形频谱图像样本和所述非圆形频谱图像样本对应的圆形校验平均幅值和非圆形校验平均幅值，包括：对所述圆形频谱图像样本和所述非圆形频谱图像样本分别采用以下幅值计算方法得到幅值矩阵数据，并基于对应的所述幅值矩阵数据分别确定所述圆形校验平均幅值和所述非圆形校验平均幅值：以所述样本中心为旋转中心，按照预定分辨率旋转扫描预定角度范围得到若干一维遍历矩阵，所述一维遍历矩阵的长度为所述样本...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，王冠雄，刘昊，刘佳，李松，李健，朱玉芹，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：