(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 202210196590.4 (22)申请日 2022.03.02 (71)申请人 中国航空工业 集团公司北京长城计 量测试技 术研究所 地址 100095 北京市海淀区温泉镇环山村 (72)发明人 邹志　孙安斌　甘晓川　樊晶晶　 马骊群　 (74)专利代理 机构 北京正阳理工知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11639 专利代理师 邬晓楠 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/187(2017.01) G06T 3/40(2006.01) G06N 3/08(2006.01)G06K 9/62(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 10/762(2022.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 一种高反光表面腐蚀特 征提取方法 (57)摘要 本发明公开的一种腐蚀环境试验腐蚀图像 特征提取方法， 属于环境试验领域。 本发明通过 将原始腐蚀样件RGB图像转换到饱和度图像， 使 腐蚀特征区域相比于背景对比更为明显； 通过在 图像金字塔的不同分辨率图像中应用灰度共生 矩阵， 提取不同尺度特征的腐蚀图像； 通过初步 提取的腐蚀特征的边缘统计信息， 经过对所述边 缘统计信息进行基于K ‑means的无监督分类， 实 现在初提取的目标中干扰项的去除， 实现反光表 面腐蚀特征提取。 本发明还能够快降低成像设备 阴影造成的 “伪腐蚀特征 ”对检测结果的干扰， 提 高检测精度， 同时也能够减小由于刻意回避拍摄 设备在高反射率的被测平面上出现阴影， 而采用 倾斜角度拍摄的问题， 进而能够降低图像的失真 程度。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114596271 A 2022.06.07 CN 114596271 A 1.一种适用于高反光表面样件的腐蚀特 征提取方法， 其特 征在于： 包括以下步骤， 步骤一： 计算原 始彩色图像的饱和度， 得到与原 始图像尺寸相同的饱和度图像； 步骤二： 对原始图像尺寸饱和度图像进行下采样， 并对下采样的图像再次进行下采样， 如此进行多次迭代， 得到由多幅多分辨 率图像构成的饱和度图像金子塔； 步骤三： 针对饱和度图像金字塔 中每一分辨率下的图像， 以每一个像素为中心， 适当尺 寸半径的滑动窗口内计算0 °、 90°、 180°和270°四个方向在距离为N时的灰度共生矩阵， 并计 算每个中心像素的灰度共生矩阵的对比度作为该中心像素的能量 值， 形成纹 理能量图； 所述适当尺寸 为最小缺陷尺寸的十分之一； 步骤四： 通过自适应 阈值的方法， 计算步骤三得到的全部纹理能量图， 得到包括真实腐 蚀特征与环境中反射造成的 “伪腐蚀”在内的“腐蚀特征掩膜”二值化模板； 步骤五： 合并饱和度图像金字塔中每一分辨率下的 “腐蚀特征掩膜 ”二值化模板， 得到 原始图像尺寸的 “初提取腐蚀特 征掩膜”； 步骤六： 将 “初提取腐蚀特征掩膜 ”与原始图像进行逻辑运算， 得到多个连通域； 利用形 态学方法对原始图像尺寸的 “初提取腐蚀特征掩膜 ”进行边缘提取； 再计算边缘区域上全部 像素的梯度向量， 对 全部边缘的梯度向量进行 特征提取， 得到每 个连通域的边缘统计信息； 步骤七： 通过无监督分类的K ‑means方法将成像设备阴影造成的 “伪腐蚀特征 ”从“初提 取腐蚀特征掩膜 ”去除， 剩下的图像区域为真实的腐蚀特征， 实现高反光表面腐蚀样件的缺 陷特征的高效、 高鲁棒 性提取。 2.如权利要求1所述的一种适用于 高反光表面样件的腐蚀特征提取方法， 其特征在于： 步骤三实现方法为， 步骤3.1： 取饱和度图像金字塔中某一分辨率下的图像， 选择图像中的某一个像素， 以 该像素为中心， 半径 为K， 在图像中选择(2K ‑1)×(2K‑1)个像素， 建立窗口， 如果窗口中图像 像素超过图像边界， 则超出部分采用镜像方法补齐； 步骤3.2： 在该窗口内， 分别计算0 °、 90°、 180°和270°四个方向在距离为N时的灰度共生 矩阵， 并计算 四个方向灰度共生矩阵的对比度C0、 C90、 C180、 C270， 计算C0、 C90、 C180、 C270中的最 大值， 作为该窗口中心像素的能量 值； 步骤3.3： 重复步骤3.1与步骤3.2， 遍历该饱和度图像金字塔中该幅图像的全部像素， 得到该幅图像的纹 理能量图； 步骤3.4： 重复步骤3.3， 得到 饱和度图像金字塔中每一幅图像对应的纹 理能量图。 3.如权利要求2所述的一种适用于 高反光表面样件的腐蚀特征提取方法， 其特征在于： 步骤四实现方法为， 步骤4.1： 对每一幅的纹理能量图， 通过自适应阈值的方法进行分割， 得出每一分辨率 图像下腐蚀特 征的备选区域掩膜； 步骤4.2： 将步骤4.1中得到的备选区域掩膜， 通过三次插值的方法， 还原到原始图像尺 寸， 得到“腐蚀特征掩膜”二值化模板。 4.如权利要求1或2所述的一种适用于高反光表面样件的腐蚀特征提取方法， 其特征在 于： 步骤六实现方法为， 步骤6.1： 对 “初提取腐蚀特 征掩膜”进行连通域计算， 得到多个连通 域； 步骤6.2： 选择一个连通域， 以结构元素[1,1； 1,1]对该连通域进行先膨胀后腐蚀的形权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114596271 A 2态学运算， 得到边 缘像素位置； 步骤6.3： 对每一个连通域Dk的边缘区域Ak,1≤k≤n， 计算连通域Dk的中心像素P0(x0, y0)； 以像素P0为起点， 该连通域边缘区域Ak的每个像素Pi(xi,yi)∈Ak为终点， 建立多条连 线， 计算每条连线的角度 θi； 再以像素Pi为中心， 沿角度 θi,分别向连通域边界内外， 各取t个 像素， 由所述2t+1个像素的灰度值构成的向量G(g1,g2,…g2t+1)， 为该边缘区域Ak像素Pi的梯 度向量； 步骤6.4： 重复步骤6.3， 计算边缘区域Ak上全部像素Pi(xi,yi)∈Ak的梯度向量， 对全部 边缘的梯度向量进行特征提取， 得到每个连通域Dk的边缘统计信息； 所述特征包括： 标准偏 差、 均值、 中值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114596271 A 3