(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210448416.4 (22)申请日 2022.04.26 (71)申请人 南京信息 工程大学 地址 210000 江苏省南京市宁六路219号 (72)发明人 王其　陈明星　倪世松　 (74)专利代理 机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 1 1246 专利代理师 陈国强 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/136(2017.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 7/60(2017.01) G06T 7/73(2017.01)G06V 10/764(2022.01) G06Q 10/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于图像处理的珍珠外观品质检测方 法 (57)摘要 本发明涉及珍珠检测技术领域， 具体是一种 基于图像处理的珍珠外观品质检测方法， 包括以 下步骤： 二值化处理； 消噪处理； 个体提取处理； 边界提取处理； 边界坐标提取处理； 计算向量角 度值均值； 分类识别， 本发明通过求取图像边界 坐标值点， 求这些点组成的向量角度值， 计算其 均值作为特征参数， 输入分类器， 实现珍珠外观 品质的识别， 从珍珠的边缘出发， 寻找珍珠边缘 点所组成向量角的特征参数， 放大了珍珠的边缘 信息， 增大了外观品质合格珍珠和外观品质不合 格珍珠之间的差异， 解决了外观品质不合格珍珠 的凹陷或凸起部分比较细微时无法检测识别的 问题， 不仅提高了珍珠外观品质的检测 效率， 同 时降低了误检率， 可以满足 实际的检测需求。 权利要求书3页 说明书6页 附图1页 CN 114926402 A 2022.08.19 CN 114926402 A 1.一种基于图像处 理的珍珠外观品质检测方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： S1、 二值化处理： 对采集到的外观品质合格珍珠图像和外观品质不合格珍珠图像分别 进行二值化处理， 得到二 值化处理后的图像； S2、 消噪处 理： 对二值化处理后的图像分别进行消噪处 理， 得到消噪处 理后的图像； S3、 个体提取处理： 对消噪处理后整幅图像中的单个外观品质合格珍珠图像和单个外 观品质不合格珍珠图像分别进 行个体提取 处理， 得到外观品质合格珍珠和外观品质不合格 珍珠的个体图像； S4、 边界提取处理： 对外观品质合格珍珠和外观品质不合格珍珠的个体图像分别进行 边界提取处 理， 得到边界提取处 理后的图像； S5、 边界坐标提取处理： 对边界提取处理后的图像分别进行边界坐标提取处理， 得到边 界坐标点 值； S6、 计算向量角度值均值： 分别求这些点组成的向量角度值， 计算其均值作为特征参 数； S7、 分类识别： 将均值输入分类器， 对外观品质合格珍珠和外观品质不合格珍珠进行分 类识别。 2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理 的珍珠外观品质检测方法， 其特征在于： S1 中， 二值化处理包括以下步骤： S11、 设定阈值T， 判断图像上 所有的点G(x,y)是否满足阈值条件； S12、 将图像上G(x,y)>T的点划分为对象点， 像素值设为1； 否则， 划分为背景点， 像素值 设为0。 3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理 的珍珠外观品质检测方法， 其特征在于： S2 中， 消噪处 理包括以下步骤： S21、 对二 值化处理后的图像中的所有目标物进行 标记； S22、 计算所有标记目标物的面积； S23、 设定阈值R， 将面积大于R的目标物保留； 否则， 将此目标物删除。 4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理 的珍珠外观品质检测方法， 其特征在于： S3 中， 个体提取处理包括： 将每个珍珠看成是一个连通分量， 设G1是消噪处理后的图像中 的一 个连通分量， P是G1中的一个点， G1中所有元 素通过下式得到： 其中， G0＝P， S是合 适的结构元 素， 当Gk＝Gk‑1时迭代结束， Gk即一个单独的珍 珠。 5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理 的珍珠外观品质检测方法， 其特征在于： S4 中， 边界提取处 理包括以下步骤： S41、 计算珍 珠个体图像的二维傅里叶变换 F(u,v)， 计算公式如下： 其中， 珍珠个体图像大小为M ×N， G(x,y)表示任意 点， j表示虚数 单位； S42、 用高通滤波器H(u,v)乘以F(u,v)， 滤波函数为： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114926402 A 2其中， D(u,v)＝u2+v2， D0为截止半径； S43、 计算S42中结果的逆傅里叶变换， 傅里叶逆变换公式为: S44、 取S43结果中的实部， 得到图像边界信息； S45、 对S4 4中的结果 二值化， 得到二 值化边界。 6.根据权利要求1所述的一种基于图像处理 的珍珠外观品质检测方法， 其特征在于： S5 中， 边界坐标提取 处理包括： 采样得到图像边界的像素点， 按照 8向链码方向， 顺时针方向获 取图像边界的方向链码， 图像中某点G(x,y)的链码值是0时， 则它的下一点坐标是G(x+1, y)， 图像中某点G(x,y)的链码值是1时， 则它的下一点坐标是G(x+1,y+1)， 图像中某点G(x, y)的链码值是2时， 则它的下一点坐标是G(x,y+1) ……以此类推得到完整的闭合的图像边 界坐标。 7.根据权利要求1所述的一种基于图像处理 的珍珠外观品质检测方法， 其特征在于： S6 中， 计算向量角度值均值包括以下步骤： S61、 根据步骤S5得到的坐标值， 用以下公式计算得到珍 珠边界点组成的向量角： 其中， 为相邻两点组成的向量； S62、 便于统计， 将γ除以10后四舍五入取整， 再乘以10， 公式如下： γ＝round(γ/10) ×10 S63、 设向量角总数为E， 角度最大为180度， 对于其中任一向量角角 度i， 统计所有向量 角中角度等于i的总数为 ni， 则角度为 i的直方图分量p(i)计算公式如下： S64、 均值m计算公式如下： 8.根据权利要求1所述的一种基于图像处理 的珍珠外观品质检测方法， 其特征在于： S7 中， 分类识别包括以下步骤： S71、 各取Z0颗外观品质合格珍珠和Z1颗外观品质不合格珍珠作为训练样本， 重复S1 ‑ S6， 计算出每颗外观品质合格珍珠和外观品质不合格珍珠的均值m,并划分为两个子集M0和 M1； S72、 计算外观品质合格珍珠和外观品质不合格 珍珠的均值向量ui， i＝0,1， 计算公式如 下： S73、 计算外观品质合格珍珠和外观品质不合格的类内离散矩阵Swi， i＝0,1， 计算公式权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114926402 A 3