技术领域
[0001] 本
发明涉及图像处理领域，特别是指一种特殊非线性滤波图像处理方法、实现装置及
电子设备。
背景技术
[0002] 在进行外观
缺陷检测时，特征识别主要依赖核心
算法，算法是视觉检测的最小任务单元，在给出一幅图像，并
选定ROI(Region of interest，感兴趣区域)
检测区域后，算法就开始工作生效，依赖设定的检测参数(函数的系数)提取特征目标物，并过滤检出，然后再由判定参数(公差的
阈值)进行筛选判定。目前市面主流的
机器视觉技术提供商的一大部分核心竞争
力是在视觉算法，而视觉算法的一大部分核心竞争力在滤波方法，滤波承担主要的视觉检测处理目标提取任务。
[0003] 目前市面对图像处理滤波函数的底层封装比较看重，不轻易暴露，图像处理所涉及的算法内嵌在其中，不对外公开，虽然其所用算法具有比较好的处理效果，但是不利于进行外部改造。国内的图像处理所涉及的算法通常输出效果并不令人满意，获得的结果比较粗糙。现在还没有一种方法，可以结合较好的图像处理算法，并能够在外部对其进行相对应的改造和
接口连接，实现显性化的、可直接操作化的处理方式。
发明内容
[0004] 有鉴于此，为了提供显性化形式的滤波过程处理展示，方便逐级预览中间过程图，查看目标特征的提取过程，分析缺陷增强和减弱的原因和倾向，快速固定滤波调试参数，达到精准提取目标特征，稳定消除背景干扰的目的，本发明提出一种滤波图像处理方法、实现装置及电子设备。
[0005] 基于上述目的，第一方面，本发明提供了一种特殊非线性滤波图像处理方法，该方法包括以下步骤：
[0006] 输入一幅待处理的原始图；
[0007] 对原始图进行二项式滤波处理，生成第一图；
[0008] 对第一图进行中值滤波处理，生成前景图；
[0009] 对前景图进行归一化滤波和直方图滤波处理，生成第二图；
[0010] 对第二图进行
对比度增强滤波处理，生成背景图；
[0011] 利用差分算法将前景图和背景图比较对照，按照内部标准提取两图区别，获得目标特征属性；
[0012] 按照用户标准对目标特征属性进行提取，获得目标特征属性的描述值，将描述值输入评价
软件进行处理，获得评价结果；
[0013] 将评价结果输出到用户的显示设备上显示。
[0014] 在一些实施方式中，对原始图进行二项式滤波处理包括：去除原始图的周期性纹理和背景晶格。
[0015] 在一些实施方式中，对第一图进行中值滤波处理包括：去除第一图的噪声
像素干扰。
[0016] 在一些实施方式中，归一化滤波和直方图滤波处理包括：强化灰度阶。
[0017] 在一些实施方式中，对比度增强滤波处理包括：滤波线性关系变换，扩大特征对象与周边背景的对比度。
[0018] 在一些实施方式中，内部标准包括：算法滤波基于原始图提取的目标特征属性值。
[0019] 在一些实施方式中，用户标准包括：用户的生产制程、工艺品质在物理世界的数据信息。
[0020] 第二方面，本发明提供了一种特殊非线性滤波图像处理方法的实现装置，包括：
[0022] 第一滤波模块，对原始图进行二项式滤波处理，生成第一图；
[0023] 第二滤波模块，对第一图进行中值滤波处理，生成前景图；
[0024] 第三滤波模块，对前景图进行归一化滤波和直方图滤波处理，生成第二图；
[0025] 第四滤波模块，对第二图进行对比度增强滤波，生成背景图；
[0026] 对照模块，利用差分算法将前景图和背景图比较对照，按照内部标准提取两图区别，获得目标特征属性；
[0027] 提取模块，按照外部标准对目标特征属性进行提取，获得提取后的目标特征属性的描述值，将描述值输入评价软件进行处理，获得评价结果；
[0028] 输出模块，将评价结果输出到用户的显示设备上显示。
[0029] 在一些实施方式中，对原始图进行二项式滤波处理包括：去除原始图的周期性纹理和背景晶格。
[0030] 在一些实施方式中，对第一图进行中值滤波处理包括：去除第一图的噪声像素干扰。
[0031] 在一些实施方式中，归一化滤波和直方图滤波处理实现了强化灰度阶的功能。
[0032] 在一些实施方式中，对比度增强滤波处理包括：拉伸特征对象与周边背景的对比度。
[0033] 在一些实施方式中，内部标准包括：算法滤波基于原始图提取的目标特征属性值。
[0034] 在一些实施方式中，用户标准包括：用户的生产制程、工艺品质在物理世界的数据信息。
[0035] 第三方面，本发明提供了一种特殊非线性滤波图像处理方法的电子设备，包括
存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的
计算机程序，处理器执行程序时实现如上述任意一项所述的方法。
[0036] 从上面可以看出，本发明提供的一种特殊非线性滤波图像处理方法，能够实现显性化形式的滤波过程处理展示的功能，方便逐级预览中间过程图，查看目标特征的提取过程，分析缺陷增强和减弱的原因和倾向，快速固定滤波调试参数，具有精准提取目标特征，稳定消除背景干扰，计算精确，处理效果好等技术优点。
附图说明
[0037] 为了更清楚地说明本发明
实施例或
现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038] 图1为本发明实施例中的滤波图像处理方法的
流程图；
[0039] 图2为本发明实施例中的技术方案示意图；
[0040] 图3为本发明实施例中的图像处理流程图；
[0041] 图4为本发明实施例中的工作原理图；
[0042] 图5为本发明实施例中的检测原理图；
[0043] 图6为本发明实施例中的滤波图像处理方法的实现装置结构示意图。
具体实施方式
[0044] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0045] 需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
[0046] 本发明实施例提供了一种特殊非线性滤波图像处理方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0047] 输入一幅待处理的原始图；
[0048] 对原始图进行二项式滤波处理，生成第一图；
[0049] 对第一图进行中值滤波处理，生成前景图；
[0050] 对前景图进行归一化滤波和直方图滤波处理，生成第二图；
[0051] 对第二图进行对比度增强滤波处理，生成背景图；
[0052] 利用差分算法将前景图和背景图比较对照，按照内部标准提取两图区别，获得目标特征属性；
[0053] 按照用户标准对目标特征属性进行提取，获得目标特征属性的描述值，将描述值输入评价软件进行处理，获得评价结果；
[0054] 将评价结果输出到用户的显示设备上显示。
[0055] 进一步的，对原始图进行二项式滤波处理包括：去除原始图的周期性纹理和背景晶格。
[0056] 上述处理能够消除高分辨下栅格造成的视觉干扰。
[0057] 使用二项式滤波对原始图去除周期性纹理和背景晶格，该滤波对周期性纹理如摩尔条纹，周期性栅格如
液晶晶格，渐变性图样如灰阶递减等图像有显著效果，可以过滤上述特征后保留原始图像的灰度和
颜色信息。
[0058] 进一步的，对第一图进行中值滤波处理包括：去除第一图的噪声像素干扰。
[0059] 所去除的第一图的噪声像素干扰包括：特定灰阶的像素噪点和坏点。
[0060] 使用中值滤波去除噪声像素干扰，生成图像均一、对比度高度还原的前景图，该滤波对图像噪声和星散点，以及灰度阶跳跃的非特征信息滤除效果明显，在非单个像素的目标检测时，使用
频率高。
[0061] 进一步的，归一化滤波和直方图滤波处理包括：强化灰度阶。
[0062] 使用归一化滤波和直方图滤波来强化灰度阶，该滤波对轻微对比度特征和低灰阶的多像素点阵处理效果明显，在不处理过度的情况下，突出特征的对比度差，进一步有利于算法提取。突出灰阶变化曲线图，增大灰阶变化大的特征与背景的剥离程度。使特征灰阶几乎无损滤波，不丢失忠实于原始图的携带信息。
[0063] 进一步的，对比度增强滤波处理包括：滤波线性关系变换，扩大特征对象与周边背景的对比度。
[0064] 具体的，上述滤波处理之后，使得图像白的更白、黑的更黑。
[0065] 进一步的，内部标准包括：算法滤波基于原始图提取的目标特征属性值。
[0066] 具体的，内部标准为开发方为目标特征属性设定的标准，如面积、明
亮度、强度、对比度等信息，忠实反馈原始图和实物的表征信息，与人眼目视直观性成线性映射关联。
[0067] 使用动态阈值滤波，按照内部标准提取目标特征属性，该滤波需要根据外部标准，快速、稳定提取像素集群的信息。
[0068] 进一步的，用户标准包括：用户的生产制程、工艺品质在物理世界的数据信息。
[0069] 具体的，包括：SPEC规格书、贴合
精度范围、测量精度范围、色坐标精度范围等最终用户的生产制程、工艺品质在物理世界的数据信息做为产品品质优劣的依据。基于滤波和原始图像获取的特征信息和用户标准对比参照是视觉的主要功能和性能评价指标。
[0070] 以上滤波组合方法提供两种展示方式，第一种以特定算子方式集成，内部分配好执行顺序，快速调试外部接口参数可以实现，该方式对人员专业性依赖不高，但是灵活性差，属于便捷操作。第二种是以
滤波器方式组合，可以按需配置滤波顺序和参数，并追踪过程图，实现特征处理效果显性化，该方式对人员专业性依赖很高，但是灵活性强，属于专业操作。
[0071] 以上处理方法对机器视觉应用的行业标准化和客户定制化找到了平衡点，有效解决了专业客户希望得到更复杂问题的解决办法的工具库，和非专业客户的交钥匙工程需求，也是机器视觉产品化，通用化的一个重要的技术
节点实现。
[0072] 本发明实施例的滤波图像处理方法属于一种特殊非线性滤波方法，特殊非线性滤波的重要功能有：
[0073] 1.像素级别的降噪处理和区块化干扰消除，有效过滤图像本身的颗粒噪点和局部区域的阴影渐变。
[0074] 2.极低对比度、极微弱的目标特征的灰度、对比度、强度增强，拉大与背景的信息对比，更有利于阈值识别检出。
[0075] 3.精准反馈原始图像的目标特征像素信息，忠实于原图的灰阶信息，保证检出目标物标记信息不会偏离预期检测阈值，并形成参照。
[0076] 如图5所示，表明，原始的轻微目标特征是如何逐步展示出来的，以及提取的过程，可以清晰看出目标特征是否有损耗和变化。
[0077] 本发明实施例的技术方案带来的有益效果有：
[0078] 使得算法处理显性化，工程技术人员可以参照目标特征的提取过程，实时交互确认，
锁定最适合参数，同时可以查看检测结果基于原图的信息展示和还原能力。
[0079] 1.显性化展示呈现，特定预留的参数
修改，实现边调试边处理，同步实时确认检测效果。首先调试不涉及底层代码，也不涉及具体函数的构造，只是对预留的参数进行组合调整，再依据处理的过程图，给出过滤参数，逐步提取特征目前，例如个数，距离，大小，面积，直径，坐标，灰度，强度，对比度等
属性信息。
[0080] 2.结果信息还原呈现，由于处理会造成图像信息失真，导致提取的信息不能忠实于原图，但是必须基于原始图像，和人眼形成参照时需要一对一描述。例如某些轻微的缺陷特征和背景只有3-5个灰阶的对比度，需要使用对比度拉伸效果的滤波，但是做强化处理后，缺陷检出的评价值出现失真，达到40-60个灰阶差，明显大于处理前的数值。基于原始图像上观察，需要和处理前的效果进行回归，避免产生技术争议。
[0081] 底层滤波的封装和软件算法的联动，如底层函数封装后的使用顺序和参数调整全部集中在预处理段，检出条件参数与软件算法联动展示，并分级显示中间过程图，允许过程滤波图像回调和参数修改后的二次确认展示，以上是该技术的核心思想。
[0082] 关于滤波的使用过程展示和关联性命名操作等，以及算法引擎模块的构建和滤波的加载需要做好防护，尤其是复杂背景下的滤波顺序组合以及防止处理不足和处理过度时的状态管控和超时问题的解决办法。
[0083] 另一方面，本发明实施例还提供了一种特殊非线性滤波图像处理方法的实现装置。参考图6，为本发明实施例的滤波图像处理方法的实现装置结构示意图。包括：
[0084] 输入模块，输入一幅待处理的原始图；
[0085] 第一滤波模块，对原始图进行二项式滤波处理，生成第一图；
[0086] 第二滤波模块，对第一图进行中值滤波处理，生成前景图；
[0087] 第三滤波模块，对前景图进行归一化滤波和直方图滤波处理，生成第二图；
[0088] 第四滤波模块，对第二图进行对比度增强滤波，生成背景图；
[0089] 对照模块，利用差分算法将前景图和背景图比较对照，按照内部标准提取两图区别，获得目标特征属性；
[0090] 提取模块，按照外部标准对目标特征属性进行提取，获得提取后的目标特征属性的描述值，将描述值输入评价软件进行处理，获得评价结果；
[0091] 输出模块，将评价结果输出到用户的显示设备上显示。
[0092] 进一步的，对原始图进行二项式滤波处理包括：去除原始图的周期性纹理和背景晶格。
[0093] 进一步的，对第一图进行中值滤波处理包括：去除第一图的噪声像素干扰。
[0094] 进一步的，归一化滤波和直方图滤波处理包括：强化灰度阶。
[0095] 进一步的，对比度增强滤波处理包括：滤波线性关系变换，扩大特征对象与周边背景的对比度。
[0096] 进一步的，内部标准包括：算法滤波基于原始图提取的目标特征属性值。
[0097] 进一步的，用户标准包括：用户的生产制程、工艺品质在物理世界的数据信息。
[0098] 又一方面，本发明实施例还提供了一种特殊非线性滤波图像处理方法的电子设备。
[0099] 一种特殊非线性滤波图像处理方法的电子设备，包括摄像机、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述程序时实现如上述方法实施例中所述的一种特殊非线性滤波图像处理方法。
[0100] 所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括
权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供。
[0101] 本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
