[发明专利]马赫带效应模拟的点光源金属钢印文字检测方法

权利要求书

1.一种马赫带效应模拟的点光源金属钢印文字检测方法，其特征是：含有以下步骤：

步骤一、使面阵相机面向待检测金属钢印，待检测金属钢印区域位于面阵相机视野内，在点光源下用面阵相机进行拍照，捕捉到一帧待检测金属钢印的输入图像数据；

步骤二、对面阵相机的输入图像数据进行预处理操作，经过预处理操作后得到图像S；

步骤三、基于马赫带效应建模，使用图像S建立基于马赫带的自求商模拟图像R，基于马赫带的自求商模拟图像R的表达式如下：

其中，S_i,j是图像S在位置(i,j)处的像素亮度值，B_i,j是图像B在位置(i,j)处的像素亮度值，mean(S)和mean(B)分别是对图像S和图像B整体求得的均值；

B是一种通过处理后的图像，使用带有抖动的扩张均值卷积窗K对图像S做卷积，得到图像B；

步骤四、根据整型或浮点型量化形式使用映射函数将自求商模拟图像R的值域进行归一化，得到待输入深度神经网络的图像U；

步骤五、将图像U输入基于深度神经网络的文字检测器，得到文字包络区域；

步骤六、将文字包络区域进行透视变换，通过文字包络区域的四个角点求解透视变换矩阵，得到透视变换后的图像；

步骤七、将透视变换后的图像输入光字符识别网络，得到金属钢印文字的识别结果。

2.根据权利要求1所述的马赫带效应模拟的点光源金属钢印文字检测方法，其特征是：所述步骤二中的预处理操作分两种情况：当面阵相机为RGB彩色相机时，使用最暗通道原则提取输入图像的亮度值，得到图像S；

当面阵相机为灰度相机时，直接将输入图像作为图像S；

最暗通道原则的表达式如下：

P_i,j＝min(R_i,j，G_i,j，B_i,j)

其中(i,j)是指输入图像的像素位于输入图像某通道的第i行第j列，R_i,j，G_i,j，B_i,j分别代表输入图像在位置(i,j)处的像素中R，G，B通道分量值，P_i,j是指位置(i,j)处的输入图像的R，G，B通道中最小亮度值。

3.根据权利要求1所述的马赫带效应模拟的点光源金属钢印文字检测方法，其特征是：所述卷积窗K如下：

其中，p为均值权重，W为普通的均值窗。

4.根据权利要求3所述的马赫带效应模拟的点光源金属钢印文字检测方法，其特征是：使用积分图I对所述均值窗W进行加速，对于图像S，积分图I通过加和公式表示如下：

I(i,j)＝∑_xi,yjS(x,y)，

整理上述规则构建积分图：

I(i,j)＝I(i-1,j)+I(i,j-1)-I(i-1,j-1)+S(i,j)。

5.根据权利要求1所述的马赫带效应模拟的点光源金属钢印文字检测方法，其特征是：所述步骤四中，当深度神经网络的输入量化格式为INT8时，

有映射函数根据函数映射特性计算位深为8bit的图像查找表T：

T_x(x∈[0,255])＝M(x)*255

对自求商模拟图像R进行查表转换，得到待输入深度神经网络的图像U：

U_i,j＝T(S_i,j*255)；

当深度神经网络的输入量化格式为浮点型时，

使用映射函数计算，得到待输入深度神经网络的图像U。

6.根据权利要求1所述的马赫带效应模拟的点光源金属钢印文字检测方法，其特征是：所述步骤六中，文字包络区域由四边形代替，透视变换关系如下：

该关系式中，等号的左侧为目标位置，等号的右侧为转移矩阵A和像素原始位置齐次项，

求解矩阵A，每个点有：

4点组成适定方程，求得矩阵A；4点的目标位置确定下一级网络输入(h*w)的图像大小构成，4点的目标位置为：

P(0,0),P(0,h-1),P(w-1,0),P(w-1,h-1)；

至此，得到(h*w)区域内透视变换后的图像。