(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 202210941030.7 (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 江苏多孚多智能装备 科技有限公司 地址 226500 江苏省南 通市如皋市江安 镇 环池村13组18号 (72)发明人 张剑　 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 5/10(2006.01) G06T 5/20(2006.01) G06V 10/74(2022.01) (54)发明名称 基于图形滤波的钢带辊印检测方法 (57)摘要 本发明公开了基于图形滤波的钢带辊印检 测方法， 涉及数据处理领域。 包括： S1： 获取待检 测钢带表面图像； S2： 对待检测钢带表面图像进 行同态滤波处理得到光强均匀的滤波后钢带表 面图像； S3： 计算同态滤波处理中的当前截至频 域对应的滤波效果； S4： 调整同态滤波处理的截 至频域， 利用模拟退火算法获取最佳滤波效果； S5： 对获取的最佳滤波效果对应的滤波后钢带表 面图像进行边缘检测得到待检测钢带的辊印区 域。 本发明获取最佳滤波效果对应钢带辊印明显 的滤波后的钢带表面图像， 方便识别， 并对得到 的疑似钢带辊印根据辊印的周期性排除了其他 因素造成的钢带表面的缺陷， 提高了辊印检测的 精确度。 权利要求书3页 说明书10页 附图2页 CN 114998354 A 2022.09.02 CN 114998354 A 1.基于图形 滤波的钢带辊印检测方法， 其特 征在于， 包括： S1： 获取待检测钢带表面图像； S2： 设置初始截至频域对待检测钢带表面图像进行同态滤波处理得到滤波后光强均匀 的滤波后钢带表面图像； S3： 计算同态滤波处 理中的初始截至频域对应的滤波效果： S301： 获取滤波后钢带表面图像中各像素点亮度值和均匀光强值； S302： 根据滤波后钢带表面图像中各像素点的亮度值和均匀光强值确定出正常像素 点， 根据正常像素点的数量和亮度值计算正常像素点的亮度均方差， 将得到的正常像素点 的亮度均方差作为滤波后钢带表面图像的光强均匀度； S303： 根据待检测钢带表面图像和滤波后钢带表面图像的亮度的平均值、 标准差、 协方 差以及光强均匀度计算待检测钢带表面图像和滤波后钢带表面图像的图像结构相似性； S304： 根据待检测钢带表面图像和滤波后钢带表面图像的图像结构相似性和滤波后待 检测钢带表面图像的光强均匀度计算初始截至频域对应的滤波效果； S4： 调整同态滤波处理的截至频域， 对S3的步骤进行迭代得到不同的截至频域对应的 滤波效果， 利用模拟退火算法获取最佳 滤波效果； S5： 获取最佳滤波效果对应的滤波后钢带表面图像， 对最佳滤波效果对应的滤波后钢 带表面图像进行边 缘检测得到待检测钢带的辊印 区域。 2.根据权利要求1所述的基于图形滤波的钢带辊印检测方法， 其特征在于， 所述钢带的 辊印区域的获取 方法为： 获取最佳滤波效果对应的滤波后钢带表面图像， 对最佳滤波 效果对应的滤波后钢带表 面图像进行边 缘检测得到钢带的疑似辊印 区域； 由于钢带表面的辊印是周期性的， 获取钢带生产设备中的工作辊的半径， 提取疑似辊 印区域中 以工作辊的半径为圆心的周长的长度为周期的疑似辊印区域作为钢带表面的辊 印区域。 3.根据权利要求1所述的基于图形滤波的钢带辊印检测方法， 其特征在于， 所述均匀光 强值的获取 方法为： 获取滤波后钢带表面图像中每个像素点的亮度值， 根据最小二乘准则确定出一个亮度 值作为均匀光强值， 所述均匀光 强值与滤波后钢带表面图像中每个像素点的亮度值的均方 差最小； 均匀光强值与滤波后钢带表面图像中各像素点的亮度值的均方差的计算公式如下： 式中： 表示均匀光强值与滤波后钢带表面图像中各像素点的亮度值的均方差， 为滤波后钢带表面图像中第 行第 列像素点的亮度值， 表示均匀光强值， 分别为滤波后钢带表 面图像中横向和纵向的像素点数量， 根据滤波后钢带表面图像中各像 素点和均匀光强值的均方差可以反映滤波后钢带表面图像的亮度的分布情况， 得到的亮度 均方差越小， 则说明得到的均匀光强值 最接近滤波后钢带表面图像中每 个像素点；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114998354 A 2根据均匀光强值与滤波后钢带表面图像中各像素点的距离均方差最小值对应的亮度 值作为均匀光强值的亮度值， 得到均匀光强值。 4.根据权利要求1所述的基于图形滤波的钢带辊印检测方法， 其特征在于， 所述根据 滤 波后钢带表面图像中各像素点的亮度值和均匀光强值确定出正常像素点的过程如下： 获取根据 滤波后钢带表面图像中各像素点的亮度值和均匀光强值， 计算滤波后钢带表 面图像中每个像素点的亮度值和均匀 光强值的差值， 设置缺陷阈值， 若滤波后钢 带表面图 像中该像素点与均匀光强值的亮度值的差值不小于缺陷阈值时， 该像素点为疑似缺陷像素 点， 若滤波后钢带表面图像中该像素点与均匀 光强值的亮度值的差值小于缺陷阈值时， 该 像素点为正常像素点。 5.根据权利要求1所述的基于图形滤波的钢带辊印检测方法， 其特征在于， 所述根据正 常像素点的数量和亮度值计算 正常像素点的亮度均方差的方法为： 统计滤波后钢带表面图像中正常像素点的数量， 根据滤波后钢带表面图像中正常像素 点的数量和亮度值计算 正常像素点的亮度均方差， 计算公式如下： 式中： 表示正常像素点的亮度均方差， 为滤波后钢带表面图像中第 行第 列 正常像素点的亮度值， 表示正常像素点的亮度值均值， 为滤波后钢带表面图像中正常 像素点的数量， 图像亮度越均匀， 的值就越小， 因此本发明根据正常像素点的数量和亮度 值计算正常像素点的亮度均方差来反映滤波后钢带表面图像的亮度均匀性。 6.根据权利要求1所述的基于图形滤波的钢带辊印检测方法， 其特征在于， 所述计算待 检测钢带表面图像和滤波后钢带表面图像的图像结构相似性的方法如下： 分别获取待检测钢带表面图像和滤波后钢带表面图像的亮度值的平均值和标准差、 待 检测钢带表面图像中灰度值的方差以及待检测钢带表面图像和滤波后钢带表面图像的亮 度矩阵的协方差， 计算待检测钢带表面图像和滤波后钢带表面图像的图像结构相似性的计 算公式如下： 式中： 表示计算待检测钢带表面图像和滤波后钢带表 面图像的图像结构相 似性， 图像结构相似性的取值范围为 ， 分别表示计算待检测钢带表面图像和滤 波后钢带表面图像的亮度值的平均值， 为待检测钢 带表面图像和滤波后钢 带表面 图像的亮度值矩阵的协方差， 表示待检测钢带表面图像中亮度值的标准差， 表示滤波 后钢带表面图像的亮度值的标准差， 为计算稳定常数， 避免计算出的图像结构相似 性超出图像结构相似性的取值范围， 本发明使用同态滤波处理图像获得光强均匀的图像，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114998354 A 3