应用于轮胎X光图像胎冠部位带束层边界定位方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102201118A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102201118A(43)申请公布日2011.09.28(21)申请号201010616046.8(22)申请日2010.12.30(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号申请人软控股份有限公司(72)发明人黄战华刘正都强蔡怀宇杭柏林王孔茂(74)专利代理机构天津佳盟知识产权代理有限公司12002代理人侯力(51)Int.Cl.G06T7/00(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图5页(54)发明名称应用于轮胎X光图像胎冠部位带束层边界定位方法(57)摘要本发明所述的轮胎X光图像胎冠部位带束层边界定位方法，针对由轮胎X光图像的胎冠部分进行各带束层边界定位，通过对多带束层纹理相互叠加的轮胎X光图像胎冠部位进行频谱分析，分别采用角度为0°到179°时高斯楔形滤波器对频谱信息进行取舍，将提取的频谱信息还原为图像并进行灰度统计，得到灰度统计信息向量，将所有灰度统计信息向量组合并转化为灰度信息图像，通过观察选择出可用于测算出各带束层边界信息的灰度信息向量，根据被挑选出的灰度信息向量，计算出各带束层的边界位置坐标。CN1028ACCNN110220111802201124A权利要求书1/3页1.一种应用于轮胎X光图像胎冠部位带束层边界定位方法，其特征在于：针对多带束层纹理相互叠加的轮胎X光图像胎冠部位进行频谱分析，分别采用角度为0°到179°时高斯楔形滤波器对频谱信息进行取舍，将提取的频谱信息还原为图像并进行灰度统计，得到灰度统计信息向量，将所有灰度统计信息向量组合并转化为灰度信息图像，通过观察选择可用于测算出各带束层边界信息的灰度信息向量，根据被挑选出的灰度信息向量，计算出各带束层的边界位置坐标，从而将相互叠加的各带束层边界识别出来，实现各带束层的边界定位，其实现步骤是：第一步，获取一幅完整的轮胎X光图像IX，在此X光图像IX内部，同时也是其胎冠部位NNN截取大小为2*2的正方形图像IO；N的取值要求为：N为大于1的整数，同时有2小于轮胎NX光图像IX的宽度且2小于X光图像IX的高度，并使得IO的宽度恰好能够覆盖整个胎冠部位，同时图像IO的四边应当分别平行于轮胎X光图像IX的四边；第二步，对第一步截取的图像IO进行2维快速傅里叶变换，得到频谱信息矩阵IF，将频谱信息矩阵IF进行移位操作，进而得到以频率(0，0)为中心点的2维频谱信息矩阵IFS，IF、IFS均与图像IO同大小，IF、IFS与图像IO符合如下关系：IF＝fft2(IO)IFS＝fftshift(IF)其中fft2表示进行快速2维傅里叶变换，fft2变换后的结果图像中，频率(0，0)所对应的信息值对应于频谱信息矩阵IF的左上角首元素位置；fftshift表示对频谱信息矩阵IF进行移位操作，即以矩阵中心为原点，做水平和垂直的坐标轴，将1、3象限整体互换，将2、4象限整体互换得到的矩阵；互换后，频率(0，0)所对应的信息值对应于矩阵的中心位置；第三步，利用如下的高斯楔形滤波器公式，将频谱信息矩阵IFS进行高斯楔形滤波，G2(x，y)＝G1(-x，-y)G(x，y)＝G1(x，y)+G2(x，y)其中，θC是角度中心，其取值范围为0°≤θc＜180°σ是标准偏差，决定了某个半径的周长方向上高斯曲线的宽度θ是频谱信息矩阵IFS中某个元素点以其频率中心点(0，0)为顶点，以水平右向方向为0°的角度值，当0°≤θc＜180°时，θ取值范围为-90°≤θ≤270°，θ的计算方法为：当IFS中某个元素的坐标(x，y)位于1、4象限时，有当IFS中某个像素的坐标(x，y)位于2、3象限时，有G是2维高斯楔形滤波器，这是一个关于频率中心点(0，0)为原点对称的滤波模板，即G1和G2是关于频率中心点(0，0)对称；2CCNN110220111802201124A权利要求书2/3页首先令θC＝0°，并根据各带束层的设计参数，给定高斯楔形滤波器的σ参数，利用高斯楔形滤波公式，生成关于(0，0)原点对称的高斯楔形滤波器G；第四步，将频谱信息矩阵IFS与高斯楔形滤波器G进行点积，得到频谱信息矩阵IFL，此矩阵最大程度保留了期望纹理的方向、频谱信息，摒弃了其他纹理的方向、频谱信息，点积公式如下；IFL＝IFS·G第五步，将频谱信息矩阵IFL进行移位操作，并进行快速傅里叶逆变换，从而将IFL还原为图像IR，IFL与IR满足如下关系：IR＝ifft2(fftshift(IFL))其中，fftshift表示对频谱信息矩阵IFL进行移位操作，即以矩阵中心为原点，做水平和垂直的坐标轴，将1、3象限整体互换，将2、4象限整体互换得到新的矩阵；互换前，频率(0，0)所对应的信息值对应于