一种纸箱表面着色质量智能检测方法与流程

本发明涉及图像数据处理，具体涉及一种纸箱表面着色质量智能检测方法。

背景技术：

1、纸箱是应用最广泛的包装制品，在纸箱加工过程中，工厂会根据不同纸箱的加工需要，给纸箱添加颜料上色，对商品进行宣传。纸箱表面的着色质量直接影响商品的外观，进而影响商品的销售情况，因此，纸箱表面着色质量的检测非常重要。

2、通常情况下，对采集的纸箱表面图像进行图像增强，得到理想状态下纸箱表面的着色情况，将其与纸箱表面图像的实际着色情况进行比较，从而判断纸箱表面的着色质量。现有技术利用自适应对比度增强算法获取理想状态下纸箱表面着色情况，自适应对比度增强算法基于像素点局部灰度分布进行增强，针对像素点与其局部区域内像素点存在一定对比度但对比度不明显的情况，增强效果较差，使理想状态下纸箱表面的着色情况效果不佳，导致纸箱表面着色质量检测出现误差，降低纸箱表面着色质量检测的准确率。

技术实现思路

1、为了解决像素点存在一定对比度但对比度不明显使增强效果较差，导致纸箱表面着色质量检测的准确率较低的技术问题，本发明的目的在于提供一种纸箱表面着色质量智能检测方法，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明提出了一种纸箱表面着色质量智能检测方法，该方法包括：

3、获取纸箱表面图像；根据纸箱表面图像中每个像素点的预设窗口内颜色分布，以及每个像素点与其预设窗口内像素点的颜色之间差异，筛选出纸箱表面图像中的待增强像素点；

4、依据纸箱表面图像中每个待增强像素点与其预设窗口内像素点在同一颜色通道的通道值之间的差值，获取纸箱表面图像中每个待增强像素点与其预设窗口内像素点在每个颜色通道下的亮度对比值；

5、结合纸箱表面图像中每个待增强像素点与其预设窗口内像素点在同一颜色通道的通道值的离散程度之间的差异，以及所述亮度对比值，获取纸箱表面图像中每个待增强像素点在每个颜色通道下的滤波值；

6、根据纸箱表面图像中待增强像素点在同一颜色通道下的滤波值之间的差异，对每个待增强像素点在对应颜色通道下的滤波值进行增强，获取纸箱表面图像中每个待增强像素点在每个颜色通道下的增强值；

7、基于纸箱表面图像中待增强像素点在每个颜色通道的通道值与所述增强值之间的差异，对纸箱表面的着色质量进行检测。

8、进一步地，所述纸箱表面图像中的待增强像素点的获取方法，包括：

9、将纸箱表面图像进行灰度化处理，得到纸箱表面灰度图像；

10、将纸箱表面灰度图像中每个像素点的预设窗口内像素点的灰度值的方差，作为纸箱表面灰度图像中每个像素点的分析判断值；将纸箱表面灰度图像中所有像素点的分析判断值的均值作为判断阈值；将纸箱表面灰度图像中分析判断值大于所述判断阈值的像素点，作为纸箱表面灰度图像的标记像素点；

11、对于纸箱表面灰度图像中每个标记像素点，根据标记像素点的预设窗口内灰度分布，获取标记像素点与其预设窗口内每个像素点之间的差异度；基于标记像素点与其预设窗口内每个像素点之间的差异度的大小，获取标记像素点的相似区域；

12、将纸箱表面灰度图像中每个标记像素点的相似区域内所有的像素点均作为纸箱表面灰度图像的待增强像素点；将纸箱表面灰度图像中的待增强像素点映射到纸箱表面图像中，得到纸箱表面图像的待增强像素点。

13、进一步地，所述差异度的获取方法，包括：

14、对于纸箱表面灰度图像中每个标记像素点，将标记像素点与其预设窗口内每个像素点的灰度值之间的差值绝对值，作为对应两个像素点之间的灰度特征差；将标记像素点的所述分析判断值进行归一化，得到标记像素点的归一分析判断值；

15、根据标记像素点与其预设窗口内每个像素点之间的灰度特征差，以及所述归一分析判断值，获取标记像素点与其预设窗口内每个像素点之间的差异度；所述归一分析判断值与所述灰度特征差均与所述差异度为正相关的关系。

16、进一步地，所述标记像素点的相似区域的获取方法，包括：

17、对于纸箱表面灰度图像中每个标记像素点，将标记像素点与其预设窗口内所有像素点之间的差异度的均值，作为标记像素点的差异特征值；将纸箱表面灰度图像中所有标记像素点的差异特征值的均值作为差异阈值；

18、将纸箱表面灰度图像中每个标记像素点作为生长点进行区域生长，在生长点的预设窗口内与生长点之间的差异度小于差异阈值的像素点作为新的生长点进行区域生长，直至所有新的生长点的预设窗口内的所有像素点与新的生长点之间的差异度均大于或者等于差异阈值时停止区域生长，得到每个标记像素点的相似区域。

19、进一步地，所述亮度对比值的获取方法，包括：

20、对于纸箱表面图像中每个待增强像素点，将待增强像素点与其预设窗口内每个像素点在同一颜色通道的通道值之间的差值，作为对应两个像素点在每个颜色通道下的亮度差值；

21、根据待增强像素点与其预设窗口内像素点在同一颜色通道下的亮度差值，获取待增强像素点在每个颜色通道下的亮度阈值；

22、结合待增强像素点与其预设窗口内每个像素点在同一颜色通道下的亮度差值与所述亮度阈值，获取待增强像素点与其预设窗口内每个像素点在每个颜色通道下的亮度对比值。

23、进一步地，所述根据待增强像素点与其预设窗口内像素点在同一颜色通道下的亮度差值，获取待增强像素点在每个颜色通道下的亮度阈值的方法，为：

24、待增强像素点在每个颜色通道下的亮度阈值的计算公式如下：

25、；

26、式中，为纸箱表面图像中第i个待增强像素点在第c个颜色通道下的亮度阈值；为纸箱表面图像中第i个待增强像素点与其预设窗口内除第i个待增强像素点的第n个像素点在第c个颜色通道下的亮度差值；k为预设窗口的长度，，a为大于0的常数；ln为以自然常数e为底数的对数函数。

27、进一步地，所述结合待增强像素点与其预设窗口内每个像素点在同一颜色通道下的亮度差值与所述亮度阈值，获取待增强像素点与其预设窗口内每个像素点在每个颜色通道下的亮度对比值的方法，为：

28、待增强像素点与其预设窗口内每个像素点在每个颜色通道下的亮度对比值的计算公式如下：

29、；

30、式中，为纸箱表面图像中第i个待增强像素点与其预设窗口内除第i个待增强像素点的第n个像素点在第c个颜色通道下的亮度对比值；为纸箱表面图像中第i个待增强像素点与其预设窗口内除第i个待增强像素点的第n个像素点在第c个颜色通道下的亮度差值；为纸箱表面图像中第i个待增强像素点在第c个颜色通道下的亮度阈值；为圆周率；arctan()为反正切函数。

31、进一步地，所述滤波值的获取方法，包括如下：

32、将纸箱表面图像中每个像素点的预设窗口内像素点在每个颜色通道的通道值的方差，作为纸箱表面图像中每个像素点在每个颜色通道下的离散值；

33、对于纸箱表面图像中每个待增强像素点，将待增强像素点与其预设窗口内每个像素点的所述离散值之间的差值绝对值进行负相关并归一化映射，得到对应两个像素点的混乱度；

34、将待增强像素点与其预设窗口内每个像素点之间的欧式距离与所述混乱度的乘积，作为待增强像素点与其预设窗口内每个像素点的影响特征值；

35、将待增强像素点与其预设窗口内每个像素点在同一颜色通道下的亮度对比值与所述影响特征值的比值，作为待增强像素点与其预设窗口内每个像素点在每个颜色通道下的影响值；将待增强像素点与其预设窗口内所有像素点在同一颜色通道下的影响值进行累加，得到待增强像素点在每个颜色通道下的滤波值。

36、进一步地，所述增强值的获取方法，包括：

37、以纸箱表面图像中待增强像素点在每个颜色通道的通道值为横坐标，待增强像素点在每个颜色通道下的滤波值为纵坐标建立二维坐标系；

38、在二维坐标系中获取每个颜色通道下的第一标记点与第二标记点；所述第一标记点的横坐标为预设第一通道值，纵坐标为纸箱表面图像中所有待增强像素点分别在每个颜色通道下的滤波值的最小值；所述第二标记点的横坐标为预设第二通道值，纵坐标为纸箱表面图像中所有待增强像素点分别在每个颜色通道下的滤波值的最大值；

39、连接每个颜色通道下的第一标记点与第二标记点构成对应颜色通道下的标记线段；获取每个颜色通道下的标记线段的斜率；

40、将纸箱表面图像中每个待增强像素点在每个颜色通道的通道值与对应颜色通道下的标记线段的斜率的乘积，作为纸箱表面图像中每个待增强像素点在每个颜色通道下的初始增强值；将所述初始增强值与预设第三通道值的和进行取整运算，得到纸箱表面图像中每个待增强像素点在每个颜色通道下的增强值。

41、进一步地，所述基于纸箱表面图像中待增强像素点在每个颜色通道的通道值与所述增强值之间的差异，对纸箱表面的着色质量进行检测的方法，为：

42、对于纸箱表面图像中每个待增强像素点，将待增强像素点在同一颜色通道下的增强值与通道值之间的差值绝对值，作为待增强像素点在每个颜色通道下的改变值；将待增强像素点在同一颜色通道下的改变值与对应颜色通道的通道值的比值，作为待增强像素点在每个颜色通道下的增强度；

43、将待增强像素点在所有颜色通道下的所述增强度的均值进行归一化，得到待增强像素点的综合增强度；当纸箱表面图像中所有待增强像素点的综合增强度均小于预设增强阈值时，纸箱的表面着色质量合格；当纸箱表面图像中存在待增强像素点的综合增强度大于或者等于预设增强阈值时，纸箱的表面着色质量不合格。

44、本发明具有如下有益效果：

45、本发明实施例中，获取纸箱表面图像在理想状态下的着色情况，通过比较理想状态下纸箱表面的着色情况与实际情况下纸箱表面的着色情况之间的差异，进行纸箱表面着色质量的检测；根据纸箱表面图像中像素点与其预设窗口内各像素点的颜色情况，筛选出需要进行颜色矫正的待增强像素点，在一定程度上减少计算量；为了更好地判断纸箱表面的着色效果，调整像素点之间的对比度以达到更好的视觉效果，基于待增强像素点与其周围像素点之间的颜色分布差异，调整像素点之间的对比度以达到更好的视觉效果，得到待增强像素点与其预设窗口内像素点在每个颜色通道下的亮度对比值，并结合待增强像素点的预设窗口内像素点在同一颜色通道下的通道值的离散分布，提高待增强像素点与其预设窗口内像素点之间的对比度，得到待增强像素点在每个颜色通道下的滤波值；为更好地呈现颜色分布，将待增强像素点在每个颜色通道的通道值进行调整，得到待增强像素点在每个颜色通道下的增强值，呈现理想状态下待增强像素点的着色情况，使增强后的纸箱表面图像更加切合人眼视觉的理想状态，提高了纸箱表面图像的图像增强效果，通道值呈现实际状态下待增强像素点的着色情况，基于增强值与通道值之间差异，提高纸箱表面着色质量检测的准确率。