網(wǎng)繩結(jié)構(gòu)的圖像交叉點(diǎn)提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理的技術(shù)領(lǐng)域,具體說(shuō)是一種網(wǎng)繩結(jié)構(gòu)的圖像交叉點(diǎn)提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]貨物裝載加固是保證鐵路運(yùn)行安全和貨物安全的重要措施。由于列車(chē)運(yùn)行是在動(dòng)態(tài)狀態(tài)F的，如果裝載加固不良則會(huì)產(chǎn)生貨物移動(dòng)、滾動(dòng)、傾覆或者墜落、倒塌現(xiàn)象，甚至導(dǎo)致列車(chē)顛覆。用敞車(chē)運(yùn)輸貨物時(shí)，裝載加固網(wǎng)繩作為車(chē)廂最外層最重要的安全防護(hù)手段，在列車(chē)高速運(yùn)行中十分容易出現(xiàn)裝載異常等安全隱患。現(xiàn)階段對(duì)于裝載加固篷布繩網(wǎng)的檢測(cè)識(shí)別只能通過(guò)人眼進(jìn)行檢測(cè),所以不僅工作量大，并且由于構(gòu)成安全網(wǎng)的網(wǎng)繩密集分布以及篷布復(fù)雜背景的影響，導(dǎo)致很容易出現(xiàn)漏檢。
[0003]考慮網(wǎng)繩紋理在交叉處(近似X形狀分布)和非交叉處(其他形狀分布)有明顯的幾何形狀差異，因此采用雙濾波器的匹配算法以判定交叉點(diǎn)和非交叉點(diǎn)。使用一個(gè)濾波器判定斜率為正的方向的網(wǎng)繩紋理,記為正模板,另一個(gè)濾波器判定斜率為負(fù)的方向的網(wǎng)繩紋理，記為負(fù)模板。一個(gè)像素點(diǎn)處只有當(dāng)正負(fù)兩個(gè)濾波器的響應(yīng)值都超過(guò)一定的閾值時(shí)，即斜率為正的方向和斜率為負(fù)的方向都明顯存在網(wǎng)繩紋理,才判定此像素點(diǎn)可能為交叉點(diǎn)。
[0004]由于一個(gè)交叉點(diǎn)處可以有相鄰的多個(gè)像素點(diǎn)符合判定標(biāo)準(zhǔn),所以為了避免重復(fù)出現(xiàn)的交叉點(diǎn)影響后期的網(wǎng)繩紋理重建算法,需要在^-個(gè)網(wǎng)繩紋理交叉處只提取--個(gè)最優(yōu)的交叉點(diǎn)。
[0005]另外，由于網(wǎng)繩紋理交叉處有時(shí)呈現(xiàn)“啞鈴狀”、結(jié)構(gòu)不完整等情況，所以直接提取的交叉點(diǎn)一般不在標(biāo)準(zhǔn)位置,而是有一定程度的偏移，并且有些交叉點(diǎn)的偏移比較嚴(yán)重，這對(duì)判斷兩個(gè)交叉點(diǎn)是否鄰接的運(yùn)算造成比較嚴(yán)重的影響，所以必須確定出交叉點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)位置。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種網(wǎng)繩結(jié)構(gòu)的圖像交叉點(diǎn)提取方法。
[0007]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:
本發(fā)明的網(wǎng)繩結(jié)構(gòu)的圖像交叉點(diǎn)提取方法，采用雙濾波器判定網(wǎng)繩結(jié)構(gòu)圖像中的交叉點(diǎn)和非交叉點(diǎn)；利用其中一個(gè)濾波器判定斜率為正的方向的網(wǎng)繩紋理，記為正模板，另一個(gè)濾波器判定斜率為負(fù)的方向的網(wǎng)繩紋理,記為負(fù)模板，當(dāng)上述兩個(gè)濾波器在同一像素點(diǎn)處的響應(yīng)值都超過(guò)預(yù)定闕值時(shí)，即判定在斜率為正的方向和斜率為負(fù)的方向都存在網(wǎng)繩紋理，從而得出該像素點(diǎn)處為交叉點(diǎn)坐標(biāo)；其特征在于:提取交叉點(diǎn)的步驟如下:
A、校正交叉點(diǎn)坐標(biāo)；
a、輸入單像素寬度的網(wǎng)繩紋理圖片；
b、檢查像素點(diǎn)P是否為網(wǎng)繩檢測(cè)點(diǎn)，如是則進(jìn)入下一步驟的判斷,否則跳過(guò)像素點(diǎn)P遍歷下一個(gè)像素點(diǎn)；
C、以像素點(diǎn)P為中心,定義校正區(qū)域JZ，統(tǒng)計(jì)校正區(qū)域JZ內(nèi)滿(mǎn)足模板對(duì)匹配條件的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)N和像素點(diǎn)序列V,當(dāng)像素點(diǎn)個(gè)數(shù)N大于預(yù)設(shè)值時(shí)進(jìn)入下一步驟,否則跳過(guò)像素點(diǎn)P遍歷F—個(gè)像素點(diǎn)；
d、計(jì)算像素點(diǎn)序列V的中值Q,記為像素點(diǎn)P校正之后的坐標(biāo)；
e、計(jì)算中值Q周?chē)?x3大小的8個(gè)領(lǐng)域內(nèi)是否存在網(wǎng)繩檢測(cè)點(diǎn),如果存在，則變更記錄中值Q為對(duì)應(yīng)于像素點(diǎn)P的預(yù)選交叉點(diǎn)Q,否則認(rèn)為中值Q是野點(diǎn)而丟棄；
f、根據(jù)已得的預(yù)選交叉點(diǎn)Q輸出預(yù)選交叉點(diǎn)標(biāo)記矩陣；
B、提取最優(yōu)交叉點(diǎn):
g、遍歷計(jì)算預(yù)選交叉點(diǎn)Q在以其自身為中心的校正區(qū)域JZ內(nèi)滿(mǎn)足匹配模板對(duì)的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)N ；
h、以預(yù)選交叉點(diǎn)Q為中心，定義優(yōu)化區(qū)域YH，統(tǒng)計(jì)優(yōu)化區(qū)域YH內(nèi)最大的N值Nmax，然后保留與Nmax值一樣大的預(yù)選交叉點(diǎn)，剔除比Nmax值小的預(yù)選交叉點(diǎn)，即得到優(yōu)化區(qū)域YH內(nèi)最優(yōu)的預(yù)選交叉點(diǎn)R，剔除了次優(yōu)的預(yù)選交叉點(diǎn)；
1、根據(jù)最優(yōu)的預(yù)選交叉點(diǎn)R輸出最優(yōu)預(yù)選交叉點(diǎn)標(biāo)記矩陣；
C、剔除重復(fù)最優(yōu)交叉點(diǎn):
j、統(tǒng)計(jì)最優(yōu)交叉點(diǎn)R周?chē)?x3大小的8個(gè)領(lǐng)域內(nèi)重復(fù)最優(yōu)交叉點(diǎn)的數(shù)量M ；k、以R為中心,定義查重區(qū)域CC，統(tǒng)計(jì)查重區(qū)域CC內(nèi)最大的M值Mmax,然后保留與Mmax值--樣大的最優(yōu)交叉點(diǎn),剔除比Mmax值小的最優(yōu)交叉點(diǎn)，即得到查重區(qū)域CC內(nèi)最優(yōu)交叉點(diǎn)分布最密集的區(qū)域MJ，而剔除了次密集的區(qū)域；
1、計(jì)算MJ區(qū)域內(nèi)重復(fù)最優(yōu)交叉點(diǎn)序列的中值，便為最終計(jì)算得到的唯一最優(yōu)的交叉占.m、輸出交叉點(diǎn)最終提取結(jié)果。
[0008]本發(fā)明還可以采用以下技術(shù)措施:
所述的步驟c中，以像素點(diǎn)P為中心，定義9x9大小的像素區(qū)域?yàn)樾Ｕ齾^(qū)域JZ。
[0009]所述的步驟c中，當(dāng)像素點(diǎn)個(gè)數(shù)NM I時(shí)進(jìn)入步驟d,否則跳過(guò)像素點(diǎn)P遍歷下一個(gè)像素點(diǎn)。
[0010]所述的步驟g中，以預(yù)選交叉點(diǎn)Q為中心的校正區(qū)域JZ為9x9大小的像素區(qū)域。
[0011]所述的步驟h中，以預(yù)選交叉點(diǎn)Q為中心，定義9x9大小的像素區(qū)域?yàn)閮?yōu)化區(qū)域YH0
[0012]所述的步驟k中以R為中心,定義5x5大小的像素區(qū)域?yàn)椴橹貐^(qū)域CC。
[0013]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
本發(fā)明的網(wǎng)繩結(jié)構(gòu)的圖像交叉點(diǎn)提取方法，通過(guò)校正交叉點(diǎn)坐標(biāo)、提取最優(yōu)交叉點(diǎn)和剔除重復(fù)最優(yōu)交叉點(diǎn)操作最終得到比較理想的交叉點(diǎn)位置,從而為后續(xù)的網(wǎng)繩狀態(tài)判斷提供了基礎(chǔ)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的網(wǎng)繩結(jié)構(gòu)的圖像交叉點(diǎn)提取方法中正負(fù)模板對(duì)示意圖；
圖2是本發(fā)明的網(wǎng)繩結(jié)構(gòu)的圖像交叉點(diǎn)提取方法中單像素寬度的網(wǎng)繩紋理示意圖；
圖3是本發(fā)明的網(wǎng)繩結(jié)構(gòu)的圖像交叉點(diǎn)提取方法中預(yù)選交叉點(diǎn)標(biāo)記矩陣的示意圖；
圖4是本發(fā)明的網(wǎng)繩結(jié)構(gòu)的圖像交叉點(diǎn)提取方法中最優(yōu)預(yù)選交叉點(diǎn)標(biāo)記矩陣的示意圖；
圖5是本發(fā)明的網(wǎng)繩結(jié)構(gòu)的圖像交叉點(diǎn)提取方法中交叉點(diǎn)最終提取結(jié)果的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下參照附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0016]本發(fā)明的網(wǎng)繩結(jié)構(gòu)的圖像交叉點(diǎn)提取方法,采用雙濾波器判定網(wǎng)繩結(jié)構(gòu)圖像中的交叉點(diǎn)和非交叉點(diǎn)；利用其中一個(gè)濾波器判定斜率為正的方向的網(wǎng)繩紋理，記為正模板，另一個(gè)濾波器判定斜率為負(fù)的方向的網(wǎng)繩紋理,記為負(fù)模板，圖1是上述正負(fù)模板對(duì)的示意圖，當(dāng)上述兩個(gè)濾波器在同一像素點(diǎn)處的響應(yīng)值都超過(guò)預(yù)定闕值10時(shí)，即判定在斜率為正的方向和斜率為負(fù)的方向都存在網(wǎng)繩紋理，從而得出該像素點(diǎn)處為交叉點(diǎn)坐標(biāo)；其特征在于:提取交叉點(diǎn)的步驟如下:
A、校正交叉點(diǎn)坐標(biāo)；
a、輸入單像素寬度的網(wǎng)繩紋理圖片,單像素寬度的網(wǎng)繩紋理示意圖如圖2所示；
b、檢查