一種消除線陣相機(jī)圖像干擾的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種針對(duì)線陣相機(jī)在工業(yè)場(chǎng)合運(yùn)用發(fā)現(xiàn)的噪聲干擾消除問(wèn)題，其采用專(zhuān)門(mén)的信噪比系數(shù)方法控制濾波強(qiáng)度，屬于圖像預(yù)處理階段很重要的一環(huán)，克服了線陣相機(jī)在工業(yè)場(chǎng)合中遇到的噪聲干擾問(wèn)題，結(jié)合多種濾波方式可將圖像中的縱向乘性噪聲干擾及沖激噪聲完全去除，通過(guò)計(jì)算圖像信噪比大小選擇適合圖像處理的乘性噪聲濾波系數(shù)及沖擊噪聲濾波系數(shù)，將縱向乘性噪聲信號(hào)及沖激噪聲信號(hào)濾除，徹底解決了線陣相機(jī)圖像中產(chǎn)生的縱向噪聲信號(hào)，對(duì)源圖像信號(hào)影響小，噪聲過(guò)濾效果強(qiáng)，為后期圖像進(jìn)一步處理提供更準(zhǔn)確的圖像源。本方法使用靈活度高，可調(diào)系數(shù)簡(jiǎn)單，軟件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便，同時(shí)算法計(jì)算量小，對(duì)于處理單元要求低，尤其對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)物體拍攝有很強(qiáng)的計(jì)算時(shí)間優(yōu)勢(shì)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種消除線陣相機(jī)圖像干擾的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種消除線陣相機(jī)在工業(yè)場(chǎng)合運(yùn)用發(fā)現(xiàn)的噪聲干擾消除問(wèn)題，特別適 用于異纖分揀圖象處理過(guò)程中利用信噪比來(lái)控制噪聲濾波的方法。

【背景技術(shù)】：
[0002] 采集高速連續(xù)運(yùn)動(dòng)物體狀態(tài)主要依靠線陣相機(jī)完成，在實(shí)際工作場(chǎng)合中線陣相機(jī) 鏡頭由于長(zhǎng)時(shí)間使用積灰或沾有雜物會(huì)影響實(shí)際圖像采集狀態(tài)，由于灰塵或其它雜質(zhì)原因 導(dǎo)致的縱向噪聲干擾稱(chēng)為乘性噪聲，在圖像處理過(guò)程中會(huì)表現(xiàn)為縱向條紋，在二值化處理 的過(guò)程中由于縱向噪聲影響導(dǎo)致將縱向噪聲信號(hào)處理至二值化圖像中，破壞二值化圖像處 理，影響最后實(shí)際圖像標(biāo)定效果。由CCD傳感器電磁干擾引起的點(diǎn)狀噪聲信號(hào)稱(chēng)為飽和或 接近飽和的沖激噪聲，在圖像采集過(guò)程中圖像根據(jù)CCD傳感器質(zhì)量或外部電路影響會(huì)出現(xiàn) 一些大小不等白的或黑的像素點(diǎn)，破壞導(dǎo)致二值圖像退化，影響最后實(shí)際圖像標(biāo)定效果。
[0003] 線陣CCD傳感器采集圖像是由每次采集到的單行圖像縱向累計(jì)疊加而成，所以當(dāng) 灰塵或雜物處于CCD傳感器位置時(shí)會(huì)一直將信號(hào)累計(jì)至采集到的圖像中，因此導(dǎo)致線陣相 機(jī)圖像中出現(xiàn)縱向紋理，這種紋理嚴(yán)重影響到曝光圖像質(zhì)量，同時(shí)線陣(XD傳感器由于外 部電氣信號(hào)干擾會(huì)產(chǎn)生沖擊噪聲也會(huì)對(duì)圖像質(zhì)量有較大的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是消除一種針對(duì)線陣相機(jī)在工業(yè)場(chǎng)合運(yùn)用發(fā)現(xiàn)的噪聲干擾消除問(wèn) 題，特別適用于異纖分揀圖象處理利用信噪比來(lái)控制噪聲濾波的方法。
[0005] 本發(fā)明提供的消除線陣相機(jī)圖像干擾的方法，包括：
[0006] 1、對(duì)圖像濾波強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)計(jì)算圖像中信噪比值的大小可以得到量化的圖 像噪聲強(qiáng)度值，以噪聲強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定圖像濾波強(qiáng)度，當(dāng)噪聲強(qiáng)度大的時(shí)候提高圖像濾波 系數(shù)以增強(qiáng)圖像濾波效果，當(dāng)噪聲強(qiáng)度低的時(shí)候降低圖像濾波系數(shù)減小圖像濾波效果。
[0007] 2、對(duì)于信噪比系數(shù)本方法采用分別計(jì)算圖像像素點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)度及噪聲信號(hào)強(qiáng)度的 方法來(lái)確定圖像信噪比大小，為了準(zhǔn)確確定圖像信號(hào)強(qiáng)度及噪聲強(qiáng)度，采用計(jì)算信號(hào)平方 和的方法來(lái)確定信號(hào)強(qiáng)度大小。
[0008] 3、通過(guò)計(jì)算出的信噪比值來(lái)確定平滑濾波過(guò)程中方形均值濾波器的大小。
[0009] 4、設(shè)置乘性噪聲的濾波器。
[0010] 5、采用平滑濾波來(lái)處理圖像中剩下的沖激噪聲。
[0011] 本發(fā)明的有益之處在于：針對(duì)工業(yè)線陣相機(jī)在工業(yè)場(chǎng)合遇到實(shí)際問(wèn)題而來(lái)，其采 用專(zhuān)門(mén)的信噪比系數(shù)方法控制濾波強(qiáng)度，屬于圖像預(yù)處理階段很重要的一環(huán)，克服了線陣 相機(jī)在工業(yè)場(chǎng)合中遇到的噪聲干擾問(wèn)題，結(jié)合多種濾波方式可將圖像中的縱向乘性噪聲干 擾及沖激噪聲完全去除，通過(guò)計(jì)算圖像信噪比大小選擇適合圖像處理的乘性噪聲濾波系數(shù) 及沖擊噪聲濾波系數(shù)，將縱向乘性噪聲信號(hào)及沖激噪聲信號(hào)濾除，徹底解決了線陣相機(jī)圖 像中產(chǎn)生的縱向噪聲信號(hào)，對(duì)源圖像信號(hào)影響小，噪聲過(guò)濾效果強(qiáng)，為后期圖像進(jìn)一步處理 提供更準(zhǔn)確的圖像源。本方法使用靈活度高，可調(diào)系數(shù)簡(jiǎn)單，軟件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便，同時(shí)算法計(jì)算 量小，對(duì)于處理單元要求低，尤其對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)物體拍攝有很強(qiáng)的計(jì)算時(shí)間優(yōu)勢(shì)。另外本 發(fā)明方法簡(jiǎn)單，該技術(shù)還具有操作簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)反饋調(diào)整計(jì)算方法的特點(diǎn)，適用于各種工業(yè)現(xiàn) 場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)多樣，即可在嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)也可在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)。具有很強(qiáng) 的實(shí)用性?？梢源笠?guī)模工業(yè)化應(yīng)用。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 本發(fā)明提供一種消除線陣相機(jī)圖像干擾的方法，具體方法如下：
[0013] 設(shè)圖像大小為xXy,假設(shè)圖像信號(hào)中全部噪聲的平方和表示為：
[0014]

【權(quán)利要求】
1. 一種針對(duì)線陣相機(jī)在工業(yè)場(chǎng)合運(yùn)用發(fā)現(xiàn)的噪聲干擾消除問(wèn)題，具體是指一種利用信 噪比來(lái)控制噪聲濾波的方法。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述的方法，其特征在于，所述的方法采用添加信噪比系數(shù)的方法來(lái)控 制圖像濾波信號(hào)的強(qiáng)度，保證源圖像信號(hào)數(shù)據(jù)盡可能少的更改。對(duì)于信噪比系數(shù)本方法采 用分別計(jì)算圖像像素點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)度及噪聲信號(hào)強(qiáng)度的方法來(lái)確定圖像信噪比大小，為了準(zhǔn)確 確定圖像信號(hào)強(qiáng)度及噪聲強(qiáng)度，采用計(jì)算信號(hào)平方和的方法來(lái)確定信號(hào)強(qiáng)度大小，過(guò)濾乘 性噪聲。
3. 根據(jù)權(quán)利1所述的方法，其特征在于，所述的乘性噪聲被過(guò)濾后，采用平滑濾波來(lái)處 理圖像中剩下的沖激噪聲，解決沖激噪聲的方法主要有兩種，一種是采用均值濾波器對(duì)信 號(hào)過(guò)濾，另外一種則采用像素大小判斷結(jié)合像素平均的方法，使判斷方法可根據(jù)用戶(hù)需要 或?qū)嶋H圖像噪聲情況進(jìn)行調(diào)整。
4. 根據(jù)權(quán)利1所述的方法，其特征在于，所述的方法通過(guò)像素亮度判斷濾波器對(duì)圖像 點(diǎn)進(jìn)行濾波處理，像素判斷濾波器主要判斷周?chē)袼嘏c中心像素點(diǎn)的差值大小，由于實(shí)際 采集到的圖像信號(hào)一般不會(huì)發(fā)生突然轉(zhuǎn)化，亮度轉(zhuǎn)換也是逐步變化的，所以當(dāng)單個(gè)像素亮 度過(guò)亮或者過(guò)暗時(shí)基本可以判斷此像素點(diǎn)為噪聲像素點(diǎn)，通過(guò)拉近與周?chē)袼攸c(diǎn)亮度的方 法可以減少圖像中的沖激噪聲信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G06T5/00GK104143177SQ201310163250
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2013年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月7日
【發(fā)明者】朱廣平 申請(qǐng)人:江南大學(xué)