一种锯木缺陷位置智能定位方法及系统技术方案

本申请涉及计算机视觉领域，特别涉及一种锯木缺陷位置智能定位方法及系统，方法包括：通过图像识别，识别出边缘特征，并基于边缘特征计算闭合边缘的外木纹相关性，基于外木纹相关度确定闭合区域对应的缺陷类型。进一步，再通过闭合区域内的边缘检测，计算闭合区域内的木纹回归度，综合外木纹相关度和木纹回归度得到木纹综合相关度，根据木纹综合相关度来确定缺陷类型。通过图像识别，并基于缺陷外部的木纹特征，来识别节子和虫眼，提高了锯木缺陷的识别确认精度和准确度。识别确认精度和准确度。识别确认精度和准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种锯木缺陷位置智能定位方法及系统


[0001]本申请涉及计算机视觉
，特别是涉及一种锯木缺陷位置智能定位方法及系统。

技术介绍

[0002]木材作为世界上最重要的建材之一，其外观、结构以及强度等都是评价木材是否优良的重要指标，如果木材成品上出现较多缺陷则会严重影响该木材的使用。目前判断锯木成品缺陷的方法有很多，如依赖人工的目测检测、依赖机器的声波检测和红外线检测等，但无一例外地存在精度不准确、消耗资源大等问题，极大影响了锯木的生产效率。随着算机视觉技术的发展，通过图像处理技术对锯木的检测成为锯木缺陷检测重要手段，而实际上锯木的缺陷种类不同，对锯木的实际生产应用有较大差距，在锯木成品中，虫眼的存在则代表了该木材受虫害侵入，可能会存在内部结构隐患问题；而节子的存在则表示该木材可能在结构上存在强度受损的情况，如果不将两者区分，可能会造成在应用过程出现结构不完整或强度不足导致的问题。由于虫眼和节子在图像上有着一定的相似性，现有的图像处理技术中，通过图像处理的阈值分割技术检测锯木缺陷，存在虫眼和节子检测错误的问题。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对现有的图像处理技术中，通过图像处理的阈值分割技术检测锯木缺陷，存在虫眼和节子检测错误的问题，提供一种锯木缺陷位置智能定位方法及系统。
[0004]本申请第一方面提供一种锯木缺陷位置智能定位方法，应用于锯木缺陷位置智能定位系统，包括：获取初始锯木图像，并对图像进行预设处理，得到第一图像；对第一图像进行边缘检测后，根据识别的边缘线确定若干闭合区域和非闭合区域，基于闭合区域上的预设三点作曲线拟合，得到第一拟合曲线；以预设三点中位于第一拟合曲线中间的点为初始点，基于初始点和非闭合区域的相对位置关系，计算外木纹相关度；基于外木纹相关度确定闭合区域对应的缺陷类型。
[0005]在其中一个实施例中，基于闭合区域上的预设三点作曲线拟合，得到第一拟合曲线，具体为：对闭合区域作最小外接矩形，基于闭合区域边缘上的预设三点，在闭合区域边缘上截取一段曲线，对该曲线作曲线拟合，得到第一拟合曲线；其中，预设三点为闭合区域边缘与外接矩形的四个切点中的任意三点。
[0006]在其中一个实施例中，基于初始点和非闭合区域的相对位置关系，计算外木纹相关度，具体为：基于第一拟合曲线在初始点处的曲率、以及与初始点距离最近的非闭合区域边缘上的、与初始点距离最小的非闭合区域边缘点计算外木纹相关度。
[0007]在其中一个实施例中，基于初始点和非闭合区域的相对位置关系，计算外木纹相关度，具体包括：基于初始点，在预设寻找区域内，寻找预设三方向上的目标点，目标点为预设三方向上与初始点距离最近的非闭合区域边缘点；确定目标点与初始点的直线距离，对目标点所在的非闭合区域边缘作曲线拟合，得到第二拟合曲线，并计算第二拟合曲线在目标点处的曲率；以目标点为第二初始点，基于第二初始点寻找第二目标点，并基于第二目标点所在非闭合区域边缘得到新的第二拟合曲线，确定第二目标点与第二初始点的直线距离，计算新的第二拟合曲线在第二目标点处的曲率；基于第一拟合曲线在初始点处的曲率、各第二拟合曲线在目标点处的曲率、以及各目标点与初始点的直线距离计算外木纹相关度。
[0008]在其中一个实施例中，基于第一拟合曲线在初始点处的曲率、各第二拟合曲线在目标点处的曲率、以及各目标点与初始点的直线距离计算外木纹相关度，具体包括：计算各第二拟合曲线在目标点处的曲率以及第一拟合曲线在初始点处的曲率，并基于这个曲率差值求和得到曲率差之和；基于各目标点与初始点的直线距离计算相邻两个直线距离的计算距离比值；将曲率差之和和距离比值的乘积的倒数作为外木纹相关度。
[0009]在其中一个实施例中，还包括：基于初始点以及最小外接区域的四个切点中除去预设三点外的点确定第一直线；对闭合区域内进行边缘检测，得到多个第二边缘，取第二边缘与第一直线的交点；基于每条第二边缘与第一直线的交点个数，计算内部木纹回归度；基于木纹回归度确定闭合区域对应的缺陷类型。
[0010]在其中一个实施例中，基于每条第二边缘与第一直线的交点个数，计算内部木纹回归度，具体包括：基于第二边缘与第一直线的交点个数是否为2个，得到多个第二边缘对应的交点二维值，交点二维值只取0或1两个值；对闭合区域内所有第二边缘的交点二维值进行回归，计算内部木纹回归度HD。
[0011]在其中一个实施例中，基于每条第二边缘与第一直线的交点个数，计算内部木纹回归度，具体包括：基于第二边缘与第一直线的交点个数是否为2个，得到多个第二边缘对应的交点二维值，交点二维值只取0或1两个值；对闭合区域内所有第二边缘的交点二维值进行回归，计算内部木纹回归度HD。
[0012]在其中一个实施例中，根据木纹综合相关度确定木纹缺陷类型，具体为：当木纹综合相关度MC小于等于0.3，该闭合区域对应的缺陷类型为虫眼；当木纹综合相关度 MC大于等于0.7时，该闭合区域对应的缺陷类型为节子；当木纹综合相关度MC值处于范围大于0.3但小于0.7时，该闭合区域对应的缺陷类型为第三缺陷。
[0013]本申请第二方面提供一种锯木缺陷位置智能定位系统，包括：图像获取部件、检测拟合部件、外木纹相关度计算部件、缺陷确定部件、直线辅助部件、交点确定部件、木纹回归
度计算部件和第二缺陷确定部件，其中图像获取部件，用于获取初始锯木图像，并对图像进行预设处理，得到第一图像；检测拟合部件，用于对第一图像进行边缘检测后，根据识别的边缘线确定若干闭合区域和非闭合区域，基于闭合区域上的预设三点作曲线拟合，得到第一拟合曲线；外木纹相关度计算部件，用于以预设三点中位于第一拟合曲线中间的点为初始点，基于初始点和非闭合区域的相对位置关系，计算外木纹相关度；第一缺陷确定部件，用于基于外木纹相关度确定闭合区域对应的缺陷类型；直线辅助部件，用于基于初始点以及最小外接区域的四个切点中除去预设三点外的点确定第一直线；交点确定部件，用于对闭合区域内进行边缘检测，得到多个第二边缘，取第二边缘与第一直线的交点；木纹回归度计算部件，用于基于每条第二边缘与第一直线的交点个数，计算内部木纹回归度；第二缺陷确定部件，用于基于木纹回归度确定闭合区域对应的缺陷类型。
[0014]根据本申请实施例的锯木缺陷位置智能定位方法和锯木缺陷位置智能定位系统，可通过图像识别，识别出边缘特征，并基于边缘特征计算闭合边缘的外木纹相关性，以此来识别节子和虫眼，相比于现有的方法，能够较好的区分出节子和虫眼，提高了锯木缺陷的识别确认精度和准确度。
[0015]进一步，还可以通过对闭合区域内的木纹回归度来分析闭合区域对应的缺陷类型，以及结合外木纹相关度、木纹回归度来综合确定闭合区域对应的缺陷类型。相比于现有技术，多次中识别路径大大提高了识别的精度和准确度。
附图说明
[0016]图1为本申请一实施例的锯木缺陷位置智能定位方法的流程示意图；图2为木材上的节子和虫眼的示意图；图3为本申请一实施例的锯木缺陷位置智能定位方法中外木纹相关度的计算方法流程示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锯木缺陷位置智能定位方法，应用于锯木缺陷位置智能定位系统，其特征在于，包括：获取初始锯木图像，并对图像进行预设处理，得到第一图像；对第一图像进行边缘检测后，根据识别的边缘线确定若干闭合区域和非闭合区域，基于闭合区域上的预设三点作曲线拟合，得到第一拟合曲线；以预设三点中位于第一拟合曲线中间的点为初始点，基于初始点和非闭合区域的相对位置关系，计算外木纹相关度；基于外木纹相关度确定闭合区域对应的缺陷类型。2.根据权利要求1所述的一种锯木缺陷位置智能定位方法，其特征在于，所述基于闭合区域上的预设三点作曲线拟合，得到第一拟合曲线，具体为：对闭合区域作最小外接矩形，基于闭合区域边缘上的预设三点，在闭合区域边缘上截取一段曲线，对该曲线作曲线拟合，得到第一拟合曲线；其中，预设三点为闭合区域边缘与外接矩形的四个切点中的任意三点。3.根据权利要求2所述的一种锯木缺陷位置智能定位方法，其特征在于，所述基于初始点和非闭合区域的相对位置关系，计算外木纹相关度，具体为：基于第一拟合曲线在初始点处的曲率、以及与初始点距离最近的非闭合区域边缘上的、与初始点距离最小的非闭合区域边缘点计算外木纹相关度。4.根据权利要求2所述的一种锯木缺陷位置智能定位方法，其特征在于，所述基于初始点和非闭合区域的相对位置关系，计算外木纹相关度，具体包括：基于初始点，在预设寻找区域内，寻找预设三方向上的目标点，目标点为预设三方向上与初始点距离最近的非闭合区域边缘点；确定目标点与初始点的直线距离，对目标点所在的非闭合区域边缘作曲线拟合，得到第二拟合曲线，并计算第二拟合曲线在目标点处的曲率；以目标点为第二初始点，基于第二初始点寻找第二目标点，并基于第二目标点所在非闭合区域边缘得到新的第二拟合曲线，确定第二目标点与第二初始点的直线距离，计算新的第二拟合曲线在第二目标点处的曲率；基于第一拟合曲线在初始点处的曲率、各第二拟合曲线在目标点处的曲率、以及各目标点与初始点的直线距离计算外木纹相关度。5.根据权利要求4所述的一种锯木缺陷位置智能定位方法，其特征在于，所述基于第一拟合曲线在初始点处的曲率、各第二拟合曲线在目标点处的曲率、以及各目标点与初始点的直线距离计算外木纹相关度，具体包括：计算各第二拟合曲线在目标点处的曲率以及第一拟合曲线在初始点处的曲率，并基于这个曲率差值求和得到曲率差之和；基于各目标点与初始点的直线距离计算相邻两个直线距离的计算距离比值；将曲率差之和和距离比值的乘积的倒数作为外木纹相关度。6.根据权利要求1
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5任...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱子辰，杨凯，陈兵，陈禹同，
申请(专利权)人：青岛华宝伟数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：