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专利号: 2019114021716
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种变速鼓零件缺陷图像特征提取以及检测分类方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:获取特征点,计算出特征点区域的主方向,进行坐标变换,再将方向分为8个方向,计算出周围4×4区域的方向描述子,从而形成128维描述向量;

S2:根据步骤S1的128维描述向量,采用K-means聚类,设计词库数量为1000,从而生成词频向量;

S3:将最初缺陷图片从RGB格式转为HSV格式,按通道在每块图像上提取一阶、二阶和三阶颜色矩特征,从而形成颜色矩特征向量;

S4:将步骤S2的词频向量与步骤S3的颜色矩特征向量分别输入SVM进行训练,按照不同的兴趣区域以及计算出的可信度,得到对应的融合模型,从而实现准确分类。

2.根据权利要求1所述的变速鼓零件缺陷图像特征提取以及检测分类方法,其特征在于:步骤S1中,所述特征点的检测采用FAST算法,与周围点进行比较,找出差异大的角点。

3.根据权利要求2所述的变速鼓零件缺陷图像特征提取以及检测分类方法,其特征在于:步骤S1具体包括以下步骤:S11:通过FAST算法检测特征点:

其中p为候选特征点,I为像素的灰度值,t为阈值,x是以P为中心,r为半径的圆周上的任意一点像素值;

由公式(1)得到,每个像素点都有一个状态与之相对应,通过计算状态为darker或brighter的像素点的个数,如果个数大于n,则该点被视为特征点;

S12:采集缺陷图像特征点后,得到以每个特征点为中心的16×16的窗口,将该窗口梯度直方图划分为8个方向,计算出16×16区域的主方向,进行坐标变换,从而达到旋转不变性;

S13:再将窗口划分为16个4×4的patch,计算每个像素的梯度值,其计算如公式(2),(3)所示:S14:再将各patch上的梯度直方图划分为8个方向,计算每个梯度方向的累积值并形成一个种子点,每个种子点有8个方向的向量,则每个特征共有16个种子,最终得到16×8=

128维向量作为特征点的描述向量。

4.根据权利要求3所述的变速鼓零件缺陷图像特征提取以及检测分类方法,其特征在于:步骤S2中,采用K-means聚类对训练的缺陷照片所得的向量进行词库训练,得到1000数量的词库,然后将每张照片所有的128维描述向量进行词频计算,从而生成词频向量。

5.根据权利要求4所述的变速鼓零件缺陷图像特征提取以及检测分类方法,其特征在于:步骤S3中,所述颜色矩特征向量如公式(4),(5),(6)所示:

6.根据权利要求5所述的变速鼓零件缺陷图像特征提取以及检测分类方法,其特征在于:步骤S4中,所述SVM类型为C类支持向量分类机,SVM的内核类型为基于径向的函数,gamma=0.50625,C=312.5;term_crit=cvTermCriteria(CV_TERMCRIT_ITER,1000,

0.000001)。

7.根据权利要求6所述的变速鼓零件缺陷图像特征提取以及检测分类方法,其特征在于:步骤S4中,所述融合模型公式如(7),(8)所示:其中Pw为词频向量计算出的可信度,Pc为颜色矩计算出的可信度,k1为自适应参数,不同零件k1不同,x,y分别为缺陷中心点所在的坐标,r为像素点数,k为自适应参数,k=104,i为区域位置,ki为每个区域i的参数,i从1到5对应的ki为6.25、7.25、8.25、9.25、10.25;

采用加权计算出最终的可信度,当可信度大于阈值0.92,则能判断出缺陷。