[发明专利]一种基于霍夫变换模板匹配的手机屏幕角点检测方法

说明书

一种基于霍夫变换模板匹配的手机屏幕角点检测的方法，包括：1)利用图像的形态学变换对手机屏幕区域进行预处理，消除噪声、摩尔纹等干扰信号；2)对步骤1)中所得图片缩小到一定的尺度，通过边缘检测算法找出图片中存在的边界，利用霍夫变换对边界进行投票，得到图片中存在的直线段，从直线段集合中选择最合适的四条线段，使得四条线段所在的直线能够围成一个四边形的屏幕区域；3)对步骤2)中所得的四边形区域，利用该四边形的四个夹角自适应地产生角点模板，用该模板在四边形的四个顶点附近区域内进一步精确定位，并得到最终的屏幕区域检测结果。

技术领域

本发明属于目标检测与识别领域，涉及从图像中检测特定目标，尤其是提取手机屏幕的方法。

背景技术

角点没有明确的数学定义，但人们普遍认为角点是二维图像亮度变化剧烈的点或图像边缘曲线上曲率极大值的点。这些点在保留图像图形重要特征的同时，可以有效地减少信息的数据量，使其信息的含量很高，有效地提高了计算的速度，有利于图像的可靠匹配，使得实时处理成为可能。角点在三维场景重建、运动估计、目标跟踪、目标识别、图像配准与匹配等计算机视觉领域起着非常重要的作用。

在手机屏幕不良品的检测的整个流程中，相机拍摄手机屏幕是第一步，但是需要把手机屏幕完整地提取出来，从而才能够进一步地进行检测。现有的技术一是人工提取，人工提取耗时耗人力，效果还不好。二是控制相机，直接只对着屏幕进行拍摄，这对相机的技术要求非常高，容易错拍。三是现有的技术效果不好，准确率不高。

角点作为图像上的特征点包含有很重要的信息，对于图像图形的理解和分析具有很重要的作用。手机屏幕是长方形，在其上运用角点检测，具有快速性、准确性、鲁棒性等优点，能够实时进行，减轻了人力财力，简化了后续手机屏幕检测的操作，在手机屏幕检测中是非常重要的预处理步骤。

现有的角点检测技术多种多样，但是应用于手机屏幕检测的少之又少，我们开启了屏幕角点检测的先河。并且我们的方法适用于各类屏幕材质的手机屏幕的检测，屏幕材质包括但不限于如下几类：TFT、TFD、UFB、STN和OLED。

发明内容

本发明要克服现有技术的上述缺点，提供一种基于霍夫变换模板匹配的手机屏幕角点检测方法。

为实现上述目的，本发明所述的基于霍夫变换模板匹配的手机屏幕角点检测方法包括如下步骤：

1)形态学预处理；

采集图片数据，对图片数据进行图像形态学预处理。

2)确定屏幕区域范围；

将步骤1)中得到的图像缩放到合适的尺度，通过边缘检测、霍夫变换获得图片中的线段集合线段集合中任意一条线段L的两个端点分别为L₁和L₂，L_1x和L_1y则分别表示端点L₁的x坐标和y坐标；L^top，L^left，L^right，L^bottom表示四条边缘线段，T₁和T₂分别表示设定的长和宽的阈值；当线段L满足公式(1)时，所选的线段即为最合适的屏幕区域边界或者边界的一部分；根据公式(1)，从中选取四条线段，用于确定屏幕区域的范围。

3)自动生成夹角模板，进行角点匹配；

根据步骤2)中确定的四边形区域，自动生成手机屏幕四个夹角的模板，在四边形顶点附近进行模板匹配，进一步确定手机屏幕角点的位置，并将四个角点围成的四边形区域作为手机屏幕区域的检测结果。