(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210530987.2 (22)申请日 2022.05.17 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114627125 A (43)申请公布日 2022.06.14 (73)专利权人 南通剑烽机 械有限公司 地址 226000 江苏省南 通市通州区五甲镇 工业园区 (72)发明人 庄如　 (74)专利代理 机构 武汉世跃专利代理事务所 (普通合伙) 42273 专利代理师 万仲达 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06V 10/30(2022.01)G06V 10/74(2022.01) G06V 10/762(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06K 9/62(2022.01) (56)对比文件 CN 108830289 A,2018.1 1.16 CN 113838054 A,2021.12.24 CN 105354578 A,2016.02.24 CN 10864823 3 A,2018.10.12 US 2019228221 A1,2019.07.25 王素丽.多媒体人机交 互界面视 觉显著度评 估方法仿真. 《计算机 仿真》 .2020,(第0 3期), 田思洋.板带钢表面 缺陷目标检测与分类算 法研究. 《中国优秀博硕士学位 论文全文数据库 (博士)工程科技 Ⅰ辑》 .2019, 审查员 武茹茹 (54)发明名称 一种基于光学手段的不锈钢压片机表面质 量评估方法 (57)摘要 本发明涉及压片机表 面质量评估领域， 具体 涉及一种基于光学手段的不锈钢压片机表面质 量评估方法， 包括： 获取压片机表面图像； 对表面 图像进行聚类， 利用聚类簇中像素点的灰度值建 立高斯模型； 根据各像素点的高斯函数值构建各 像素点的分类矩阵， 进而 得到各像素点的归属类 别； 构建最终目标函数； 根据最终目标函数最小 时的像素点划分结果获取各类别对应的连通域， 进而获取缺陷区域； 计算表面图像与标准表面图 像的纹理特征向量的余弦相似度， 获取表面图像 的分布指标； 根据各缺陷区域的面积和表面图像 的分布指标得到压片机的表面质量， 进而对压片 机的表面质量进行评估。 上述方法用于测试压片 机表面是否存在缺陷， 可提高测试的准确度。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 114627125 B 2022.07.15 CN 114627125 B 1.一种基于光学手段的不锈钢压片机表面质量评估方法， 其特 征在于， 包括： 获取待评估的不锈钢压片机处 理后的表面图像； 对表面图像进行聚类， 利用获取的各聚类簇中像素点的灰度值建立高斯模型， 获取每 个聚类簇对应的单高斯模型； 将各像素点的灰度值分别代入每个单高斯模型中， 根据获取的高斯函数值构建各像素 点的分类矩阵； 利用最大值索引函数对各像素点的分类矩阵进行处理， 得到各像素点归属聚类簇对应 的高斯函数值； 利用各像素点的分类矩阵及其归属聚类簇对应的高斯 函数值构建第一目标函数； 根据各像素点对应的高斯 函数值两 两间的差值构建第二目标函数； 利用第一目标函数和第二目标函数构建最终目标函数； 利用最优算法得到最终 目标函数最小值所对应像素点的最佳划分类别， 根据像素点最 佳划分类别对表面图像的各个 像素点进行划分， 获取表面图像中的所有缺陷区域； 获取标准的压片机表面图像， 计算处理后的压片机表面图像的纹理特征向量与 标准的 压片机表面图像的纹 理特征向量的余弦相似度； 根据表面图像中各缺陷区域的面积和处理后的压片机表面图像的纹理特征向量与标 准的压片机表面图像的纹理特征向量的余弦相似度得到待评估的不锈钢压片机的表面质 量指标； 根据待评估的不锈钢压片机的表面质量指标对不锈钢压片机的表面质量进行评估。 2.根据权利要求1所述的一种基于光学手段的不锈钢压片机表面质量评估方法， 其特 征在于， 所述各像素点的分类矩阵是按照如下 方式构建： 对处理后的表面图像进行聚类， 得到所有聚类簇； 利用每个聚类簇 中像素点的灰度值建立对应的高斯模型， 得到每个聚类簇对应的单高 斯模型； 将处理后的表面图像中的各个像素点的灰度值分别代入每个聚类簇对应的单高斯模 型中， 获取 各个像素点对应的所有高斯 函数值； 将各个像素点对应的所有高斯函数值作为各像素点归属于不同聚类簇的置信度， 构建 各像素点的分类矩阵。 3.根据权利要求1所述的一种基于光学手段的不锈钢压片机表面质量评估方法， 其特 征在于， 所述各像素点归属聚类簇对应的高斯 函数值是按照如下 方式得到： 利用最大值索引函数对各像素点的分类矩阵进行处理， 将各像素点的分类矩阵中置信 度最大值对应的聚类簇作为各像素点的归属聚类簇， 得到各像素点归属聚类簇对应的高斯 函数值。 4.根据权利要求1所述的一种基于光学手段的不锈钢压片机表面质量评估方法， 其特 征在于， 所述表面图像中的所有缺陷区域是按照如下 方式获取： 通过最优算法得到最终 目标函数最小时所对应的像素点划分结果， 根据 该像素点划分 结果获取表面图像中各类别对应的连通 域； 将各类别对应的连通域中面积最大的连通域作为表面图像中的正常区域， 其他各连通 域作为表面图像中的缺陷区域， 获取表面图像中的所有缺陷区域。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114627125 B 25.根据权利要求1所述的一种基于光学手段的不锈钢压片机表面质量评估方法， 其特 征在于， 所述处理后的压片机表面图像的纹理特征向量与标准的压片 机表面图像的纹理特 征向量的余弦相似度的计算过程如下： 获取标准的压片机表面图像； 对标准的压片机表面图像进行聚类， 得到所有聚类簇； 利用每个聚类簇 中像素点的灰度值建立对应的高斯模型， 得到每个聚类簇对应的单高 斯模型； 基于每个聚类簇对应的单高斯模型建立高斯混合模型； 利用高斯混合模型中每 个单高斯模型的三个模型参数构建纹 理特征矩阵； 将纹理特征矩阵中的每列 元素进行均值处理， 得到标准的压片机表面图像的纹理特征 向量； 按照得到标准的压片机表面图像的纹理特征向量的方法得到处理后的压片机表面图 像的纹理特征向量， 计算处理后的压片机表面图像的纹理特征向量与标准的压片 机表面图 像的纹理特征向量的余弦相似度。 6.根据权利要求1所述的一种基于光学手段的不锈钢压片机表面质量评估方法， 其特 征在于， 所述待评估的不锈钢压片机的表面质量指标的表达式如下： 式中， 表示待评估的不锈钢压片机的表面质量指标，  n表示缺陷区域的数量， 表示 第v个缺陷区域的面积， 表示处理后的压片机表面图像的纹理特征向量与标准的 压片机表面图像的纹 理特征向量的余弦相似度。 7.根据权利要求1所述的一种基于光学手段的不锈钢压片机表面质量评估方法， 其特 征在于， 所述待评估的不锈钢压片机处 理后的表面图像是按照如下 方式获取： 采集待评估的不锈钢压片机表面图像； 对待评估的不锈钢压片机表面图像进行直方图均衡化和高斯滤波去噪处理， 获取待评 估的不锈钢压片机处 理后的表面图像。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114627125 B 3