基于电子辅料加工下的材料切片方法及系统与流程

本发明涉及图像处理了，具体涉及基于电子辅料加工下的材料切片方法及系统。

背景技术：

1、在材料的加工领域中，可以通过对材料进行切片进行材料的加工，但是材料的切片加工是根据材料各区域之间的差别或者缺陷区域和正常区域进行切片的，所有通过摄像机采集材料表面的图像，根据材料表面图像中的缺陷进行切片。

2、论文《基于连通图动态分裂的聚类算法》中公开了cabddcg算法，通过cabddcg算法对材料表面图像中的像素点进行聚类得到各个类别，该算法可以避免噪声的干扰，根据各个类别的差异进行材料的切片；但是在使用cabddcg算法中对材料的表面图像中像素点进行聚类时，只是根据常规的像素点之间的欧氏距离作为权值进行聚类的，导致降低了电子辅料加工下的材料切片的准确性。

技术实现思路

1、本发明提供基于电子辅料加工下的材料切片方法及系统，以解决现有的问题。

2、本发明的基于电子辅料加工下的材料切片方法及系统采用如下技术方案：

3、本发明一个实施例提供了基于电子辅料加工下的材料切片方法，该方法包括以下步骤：

4、采集材料表面图像；

5、将材料表面图像中的任意一个像素点记为目标像素点，根据目标像素点与八邻域中的像素点之间的灰度差异，获得目标像素点的所有待分析方向，根据目标像素点的每个待分析方向上相邻像素点之间的灰度差异，获得每个待分析方向上的若干个边缘，根据目标像素点的待分析方向的数量、目标像素点的每个待分析方向上边缘的长度，获得目标像素点的包容度的基准值；

6、对目标像素点的每个待分析方向上的所有待分析像素点进行处理，获得每个待分析方向上的图区域，根据目标像素点的所有待分析方向上的图区域之间的图相似度，获得目标像素点的包容度的基准值的调整系数，根据目标像素点的包容度的基准值的调整系数对目标像素点的包容度的基准值进行调整，得到调整后的目标像素点的包容度的参考值；根据材料表面图像中任意两个像素点的包容度的参考值之间的差异、任意两个像素点在八邻域中的具有共同待分析方向上的图区域之间的图相似度的差异，获得任意两个像素点之间的规整度；

7、根据两个像素点之间的规整度进行材料表面的切片。

8、进一步地，所述根据目标像素点与八邻域中的像素点之间的灰度差异，获得目标像素点的所有待分析方向，根据目标像素点的每个待分析方向上相邻像素点之间的灰度差异，获得每个待分析方向上的若干个边缘，包括的具体步骤如下：

9、根据目标像素点与八邻域中的像素点之间的灰度差异，获得目标像素点的所有待分析方向，根据目标像素点的每个待分析方向上相邻像素点之间的灰度差异，获得目标像素点的每个待分析方向上的所有待分析像素点；将每个待分析方向上的待分析像素点的最小灰度差异的像素点相连，得到每个待分析方向上的若干个边缘。

10、进一步地，所述根据目标像素点与八邻域中的像素点之间的灰度差异，获得目标像素点的所有待分析方向，根据目标像素点的每个待分析方向上相邻像素点之间的灰度差异，获得目标像素点的每个待分析方向上的所有待分析像素点，包括的具体步骤如下：

11、计算目标像素点与八邻域中每个像素点之间的灰度值的差异；将目标像素点与八邻域中每个像素点之间的灰度值的差异小于或者等于预设阈值a的八邻域中的像素点，记为待分析像素点，将目标像素点指向待分析像素点的方向记为待分析方向；其中，差异表示差值的绝对值；

12、沿着目标像素点的待分析方向，计算每个待分析方向上待分析像素点与相邻下一个像素点之间的灰度值的差异，当待分析像素点与相邻下一个像素点之间的灰度值的差异小于或者等于预设阈值a时，将待分析像素点相邻的下一个像素点记为第一待分析像素点；再计算第一待分析像素点与相邻下一个像素点之间的灰度值的差异，当第一待分析像素点与相邻下一个像素点之间的灰度值的差异小于或者等于预设阈值a时，将第一待分析像素点相邻的下一个像素点记为第二待分析像素点，以此类推，直至待分析方向上相邻像素点之间的灰度值的差异大于预设阈值a时，则停止迭代。

13、进一步地，所述将每个待分析方向上的待分析像素点的最小灰度差异的像素点相连，得到每个待分析方向上的若干个边缘，包括的具体步骤如下：

14、将目标像素点与每个待分析方向上灰度值差异最小的像素点记为第一标记像素点，将目标像素点与第一标记像素点进行相连得到一条直线，记为第一个边缘；将第一标记像素点与每个待分析方向上除了第一边缘上的像素点之外的所有像素点中灰度值差异最小的像素点记为第二标记像素点，将第一标记像素点与第二标记像素点进行相连得到一条直线，记为第二个边缘，以此类推，直至到每个待分析方向的最后一个待分析像素点；其中，差异表示差值的绝对值。

15、进一步地，所述根据目标像素点的待分析方向的数量、目标像素点的每个待分析方向上边缘的长度，获得目标像素点的包容度的基准值，包括的具体步骤如下：

16、将目标像素点的所有待分析方向上的所有边缘长度的均值记为目标像素点的第一数值，将记为目标像素点的第二数值，将目标像素点的第二数值和所有待分析方向的个数之间的乘积结果，作为目标像素点的包容度的基准值；

17、其中，表示以自然常数为底的指数函数。

18、进一步地，所述对目标像素点的每个待分析方向上的所有待分析像素点进行处理，获得每个待分析方向上的图区域，包括的具体步骤如下：

19、将目标像素点的每个待分析方向上所有相连的待分析像素点通过形态学中的膨胀处理，获得每个待分析方向上的图区域。

20、进一步地，所述根据目标像素点的所有待分析方向上的图区域之间的图相似度，获得目标像素点的包容度的基准值的调整系数，根据目标像素点的包容度的基准值的调整系数对目标像素点的包容度的基准值进行调整，得到调整后的目标像素点的包容度的参考值，包括的具体步骤如下：

21、对目标像素点的所有待分析方向上的图区域进行两两组合，将目标像素点的所有图区域组合中图区域之间的线性归一化后的图编辑距离的均值，作为目标像素点的包容度的基准值的调整系数；其中，图相似度用图编辑距离表示；

22、将记为目标像素点的第三数值，将目标像素点的第三数值和目标像素点的包容度的基准值之间的成绩结果，作为调整后的目标像素点的包容度的参考值。

23、进一步地，所述根据材料表面图像中任意两个像素点的包容度的参考值之间的差异、任意两个像素点在八邻域中的具有共同待分析方向上的图区域之间的图相似度的差异，获得任意两个像素点之间的规整度，包括的具体步骤如下：

24、将材料表面图像中任意两个像素点具有相同待分析方向的个数与任意两个像素点总共拥有的待分析方向的个数之间的比值，记为任意两个像素点的第一特征，对任意两个像素点具有相同待分析方向中所有待分析方向的图区域之间的图编辑距离进行线性归一化，将任意两个像素点具有相同待分析方向中每个待分析方向的图区域之间的线性归一化后的图编辑距离，记为任意两个像素点具有相同待分析方向中的每个待分析方向上的第四数值，将记为任意两个像素点具有相同待分析方向中的每个待分析方向上的第五数值，将任意两个像素点具有相同待分析方向中的所有待分析方向上的第五数值的均值，记为任意两个像素点的第二特征，将任意两个像素点的包容度的参考值的均值记为任意两个像素点的第三特征，将任意两个像素点的第一特征、第二特征和第三特征之间的乘积，再进行线性归一化后的结果，作为任意两个像素点之间的规整度；

25、其中，图相似度用图编辑距离表示。

26、进一步地，所述根据两个像素点之间的规整度进行材料表面的切片，包括的具体步骤如下：

27、根据从左到右，从上到下的顺序将材料表面图像中的像素点进行排序，得到像素点序列，水平放置一组像素点序列，记为水平像素点序列，竖直放置一组像素点序列，记为竖直像素点序列；以材料表面图像中的水平向右为横轴，以材料表面图像中的竖直向上为纵轴，在垂直于材料表面图像确定出轴，以此构建三维参考空间坐标系，其中，轴为像素点的灰度值；通过三维参考空间坐标系获取材料表面图像中任意两个像素点之间的距离，根据水平像素点序列和竖直像素点序列之间的对应关系可以获得材料表面图像中任意两个像素点之间的距离矩阵；至此，得到材料表面图像中的距离矩阵；

28、根据水平像素点序列和竖直像素点序列之间的对应关系可以获得系数矩阵，其中，系数矩阵是通过任意两个像素点之间的规整度获取；将材料表面图像中的距离矩阵和系数矩阵，按照相同位置的对应关系进行相乘，得到修正后的距离矩阵；根据修正后的距离矩阵通过cabddcg算法对像素点进行聚类，得到若干个类簇；

29、根据每个类簇对应的系数矩阵，计算得到每个类簇的平均规整度，将平均规整度大于预设阈值b的类簇记为缺陷类簇，再根据连通域分析获取缺陷类簇的连通域，最后将缺陷类簇的连通域进行切分。

30、本发明还提供了基于电子辅料加工下的材料切片系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项基于电子辅料加工下的材料切片方法的步骤。

31、本发明的技术方案的有益效果是：本发明根据目标像素点与八邻域中的像素点之间的灰度差异，获得目标像素点的所有待分析方向，根据目标像素点的每个待分析方向上相邻像素点之间的灰度差异，获得每个待分析方向上的若干个边缘，根据目标像素点的待分析方向的数量、目标像素点的每个待分析方向上边缘的长度，获得目标像素点的包容度的基准值，提高了目标像素点周围像素点的分布差异分析的准确性；根据目标像素点的所有待分析方向上的图区域之间的图编辑距离，获得目标像素点的包容度的基准值的调整系数，根据目标像素点的包容度的基准值的调整系数对目标像素点的包容度的基准值进行调整，得到调整后的目标像素点的包容度的参考值；根据材料表面图像中任意两个像素点的包容度的参考值之间的差异、任意两个像素点在八邻域中的具有共同待分析方向上的图区域之间的编辑距离的差异，获得任意两个像素点之间的规整度，根据两个像素点之间的规整度进行材料表面的切片，优化了cabddcg算法中的距离参数，提高了电子辅料加工下的材料切片的准确性。