一种孔洞形状识别方法、计算机设备及存储介质

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种孔洞形状识别方法、计算机设备及存储介质。

背景技术

在玻纤布的生产过程中，布面上会出现一些不同形状的孔洞，不同形状的孔洞对应的生产过程的缺陷并不相同，所以需要将这些孔洞的形状与位于玻纤布面的位置进行记录，来对生产过程进行分析与改进，一般玻纤布生产过程中会出现两种形状的空洞即矩形和三角形，在现有技术中，一般为人工识别并记录，费时费力。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种孔洞形状识别方法、计算机设备及存储介质，使其更具有实用性。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供了一种孔洞形状识别方法、计算机设备及存储介质，从而有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种孔洞形状识别方法，包括如下步骤：

图像采集，使用相机对布面进行拍摄，得到布面图像数据；

轮廓检测，根据所述图像数据中像素点灰度值对孔洞边缘轮廓进行检测，得到孔洞上边缘轮廓点和下边缘轮廓点，并从所述上边缘轮廓点和所述下边缘轮廓点分别提取出水平两端的两个上边界端点和下边界端点；

建立标准图形参考，建立一个标准矩形，其四个端点为矩形参考点，取其中对角线的两个端点，找出在两个分别与两所述端点构成等边三角形的两个特征点，两所述特征点与两所述端点为三角形参考点；

计算相关性，将两所述上边界端点和两所述下边界端点分别与四个矩形参考点和四个三角形参考点计算相关性，根据计算出的两个相关性的值，确定孔洞形状。

进一步地，所述轮廓检测时，得到所述上边缘轮廓点和下边缘轮廓点后，计算出侧边缘轮廓点，将所述上边缘轮廓点和下边缘轮廓点中与所述侧边轮廓点重合的点去除。

进一步地，所述计算出侧边缘轮廓点中，图像数据f，f为所有像素点灰度值的集合，若f(x，y)＜40，f(x+1，y)＜40，f(x-1，y)＞200，f(x-2，y)＞200，或f(x，y)＜40，f(x-1，y)＜40，f(x+1，y)＞200，f(x+2，y)＞200其中f(x，y)为图像数据中坐标为(x，y)的像素点的灰度值；若f(x，y)＜40，f(x，y+1)＜40，f(x，y-1)＞200，f(x，y-2)＞200，则f(x，y)为侧边缘轮廓点。

进一步地，所述轮廓检测时，若f(x，y)＜40，f(x，y-1)＜40，f(x，y+1)＞200，f(x，y+2)＞200，则f(x，y)为孔洞上边缘轮廓点，其中f(x，y)为图像数据中坐标为(x，y)的像素点的灰度值；若f(x，y)＜40，f(x，y+1)＜40，f(x，y-1)＞200，f(x，y-2)＞200，则f(x，y)为孔洞下边缘轮廓点。

进一步地，所述提取出水平两端的两个上边界端点和下边界端点时，将所述上边缘轮廓点和所述下边缘轮廓点中横坐标最大和最小的点取出，作为所述上边界端点和下边界端点。

进一步地，所述建立一个标准矩形时，矩形四个端点坐标分别为(x，y)、(x+m，y)、(x，y+n)和(x+m，y+n)；以两个所述端点(x，y)和(x+m，y+n)找出的两个所述特征点坐标为(x+a，y+b)和(x+c，y+d)；

所述矩形参考点为：(x，y)、(x+m，y)、(x，y+n)和(x+m，y+n)；所述三角形参考点为：(x，y)、(x+a，y+b)、(x+c，y+d)和(x+m，y+n)。

进一步地，提取出的所述上边界端点坐标为(x

所述分别与四个矩形参考点和四个三角形参考点计算相关性时，矩形相关性K

K

三角形相关性K

K

进一步地，若K

本发明还包括一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，进一步地，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述的方法。

本发明还包括一种存储介质，其上存储有计算机程序，进一步地，该计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法。

本发明的有益效果为：本发明通过图像采集、轮廓检测、建立标准图像参考和计算相关性，通过视觉检测实时对玻纤布面进行监控，将孔洞的上边界端点和下边界端点提取出，与矩形参考点和三角形参考点进行相关性计算，判断出孔洞与矩形和三角形的相关程度，来判断孔洞为矩形还是三角形，从而这些孔洞的形状与位于玻纤布面的位置进行记录，方便对生产过程进行分析与改进，省时省力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明中记载的一些实施例，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。

图1为本发明的流程图；

图2为矩形孔洞的示意图；

图3为三角形孔洞的示意图；

图4为建立标准图像参考的示意图；

图5为计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1至4所示：一种孔洞形状识别方法，包括：

图像采集，使用相机对布面进行拍摄，得到布面图像数据；

轮廓检测，根据图像数据中像素点灰度值对孔洞边缘轮廓进行检测，得到孔洞上边缘轮廓点和下边缘轮廓点，并从上边缘轮廓点和下边缘轮廓点分别提取出水平两端的两个上边界端点和下边界端点；

建立标准图形参考，建立一个标准矩形，其四个端点为矩形参考点，取其中对角线的两个端点，找出在两个分别与两端点构成等边三角形的两个特征点，两特征点与两端点为三角形参考点；

计算相关性，将两上边界端点和两下边界端点分别与四个矩形参考点和四个三角形参考点计算相关性，根据计算出的两个相关性的值，确定孔洞形状。

通过图像采集、轮廓检测、建立标准图像参考和计算相关性，通过视觉检测实时对玻纤布面进行监控，将孔洞的上边界端点和下边界端点提取出，与矩形参考点和三角形参考点进行相关性计算，判断出孔洞与矩形和三角形的相关程度，来判断孔洞为矩形还是三角形，从而这些孔洞的形状与位于玻纤布面的位置进行记录，方便对生产过程进行分析与改进，省时省力。

在本实施例中，轮廓检测时，得到上边缘轮廓点和下边缘轮廓点后，计算出侧边缘轮廓点，将上边缘轮廓点和下边缘轮廓点中与侧边轮廓点重合的点去除。

由于孔洞可能为矩形或者三角形，且孔洞的形状并不规则，并不是标准的矩形或三角形，且并不确定三角形的顶点位置，所以在计算上边缘轮廓点和下边缘轮廓点时，可能会将三角形的侧边全部统计为上边缘轮廓点或下边缘轮廓点，从而为提取上边界端点和下边界端点造成困难，所以在得到上边缘轮廓点和下边缘轮廓点后，计算出侧边缘轮廓点，将上边缘轮廓点和下边缘轮廓点中与侧边轮廓点重合的点去除，无论三角形的顶点处于竖直或水平，都能够有效的提取出边界点，减少误差，增加识别判断的准确率。

其中，计算出侧边缘轮廓点中，图像数据f，f为所有像素点灰度值的集合，若f(x，y)＜40，f(x+1，y)＜40，f(x-1，y)＞200，f(x-2，y)＞200，或f(x，y)＜40，f(x-1，y)＜40，f(x+1，y)＞200，f(x+2，y)＞200其中f(x，y)为图像数据中坐标为(x，y)的像素点的灰度值；若f(x，y)＜40，f(x，y+1)＜40，f(x，y-1)＞200，f(x，y-2)＞200，则f(x，y)为侧边缘轮廓点。

轮廓检测时，若f(x，y)＜40，f(x，y-1)＜40，f(x，y+1)＞200，f(x，y+2)＞200，则f(x，y)为孔洞上边缘轮廓点，其中f(x，y)为图像数据中坐标为(x，y)的像素点的灰度值；若f(x，y)＜40，f(x，y+1)＜40，f(x，y-1)＞200，f(x，y-2)＞200，则f(x，y)为孔洞下边缘轮廓点。

由于玻纤布面呈白色，而孔洞呈黑色，所以通过图像数据中像素点的灰度值和相邻像素点的灰度值来判断其是否为边缘的轮廓点。

提取出水平两端的两个上边界端点和下边界端点时，在将上边缘轮廓点和下边缘轮廓点中与侧边轮廓点重合的点去除后，将上边缘轮廓点和下边缘轮廓点中横坐标最大和最小的点取出，作为上边界端点和下边界端点。

作为上述实施例的优选，建立一个标准矩形时，矩形四个端点坐标分另为(x，y)、(x+m，y)、(x，y+n)和(x+m，y+n)；以两个端点(x，y)和(x+m，y+n)找出的两个特征点坐标为(x+a，y+b)和(x+c，y+d)；

矩形参考点为：(x，y)、(x+m，y)、(x，y+n)和(x+m，y+n)；

三角形参考点为：(x，y)、(x+a，y+b)、(x+c，y+d)和(x+m，y+n)。

在计算相关性时，建立的标准矩形和三角形需要位置相近，否则计算出的相关性没有意义，所以通过选取矩形中两个对角线的端点，以这两个端点作为等边三角形中的两个点，将另两个能与这两个端点组成等边三角形的特征的找出，保证矩形参考点与三角形参考点之间最大重合度，在后续相关性计算中，对孔洞形状判断的更准确。

其中，提取出的上边界端点坐标为(x

分别与四个矩形参考点和四个三角形参考点计算相关性时，矩形相关性K

K

三角形相关性K

K

若K

请参见图5示出的本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。本申请实施例提供的一种计算机设备400，包括：处理器410和存储器420，存储器420存储有处理器410可执行的计算机程序，计算机程序被处理器410执行时执行如上的方法。

本申请实施例还提供了一种存储介质430，该存储介质430上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器410运行时执行如上的方法。

其中，存储介质430可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。