[发明专利]一种基于特设卷积算子的沥青芯样图像提取方法及系统

权利要求书

1.一种基于特设卷积算子的沥青芯样图像提取方法，其特征在于，包括：

S1、读取芯样原图，将芯样原图转换为标准像素大小；

S2、预设一检测圆，并将该检测圆的半径设定为r像素；

S3、根据S2中设定的半径r的值，生成一个卷积算子；

S4、使用卷积算子对芯样原图进行卷积计算，得到卷积层矩阵；

S5、重复S2至S4若干次，每次重复时，改变S2中r的值；

S6、从得到的所有卷积层矩阵中，找到绝对值最大的单元；在计算得到该单元的值时，对应使用的卷积算子中的检测圆在芯样原图上的投影即为检测得到的芯样图像边缘；该检测圆的半径r即为最符合芯样尺寸的圆半径R，该检测圆的圆心在芯样原图上的投影点(X,Y)即为芯样的圆心；

S7、利用S6中得到的参数R、X、Y，提取芯样原图中的芯样图像；

在S3中，生成卷积算子的方法为：

S31、生成一k×k的整数矩阵，其中k＞2r；

S32、在所述整数矩阵中以中心单元为圆心，r为半径作检测圆，检测圆划过的单元为基准单元，基准单元的取值为0；

S33、以基准单元为基准，向内取n层单元为内层单元，向外取n层单元为外层单元，所述内层单元和外层单元的取值不为0且互为相反数；其中，1≤n≤5；

S34、整数矩阵的其他单元取值为0。

2.根据权利要求1所述的基于特设卷积算子的沥青芯样图像提取方法，其特征在于，在S2中，r的取值范围为芯样原图的短边长度的40％至48％。

3.根据权利要求1所述的基于特设卷积算子的沥青芯样图像提取方法，其特征在于，在S5中，每次重复S2至S4时，按一定步长改变S2中r的值。

4.根据权利要求1所述的基于特设卷积算子的沥青芯样图像提取方法，其特征在于，在S32至S33中，先计算1/8圆弧的基准单元、内层单元和外层单元的取值，再通过矩阵旋转和翻转构造出卷积算子的完整矩阵。

5.根据权利要求1所述的基于特设卷积算子的沥青芯样图像提取方法，其特征在于，在S4中，使用卷积算子对芯样原图的灰度图进行卷积计算，得到卷积层矩阵。

6.根据权利要求1所述的基于特设卷积算子的沥青芯样图像提取方法，其特征在于，在S4中，选取芯样原图的其中一个颜色通道，使用卷积算子对芯样原图的该颜色通道进行卷积计算，得到卷积层矩阵。

7.根据权利要求1所述的基于特设卷积算子的沥青芯样图像提取方法，其特征在于，在S4中，使用卷积算子分别对芯样原图的三个颜色通道进行卷积计算，将三个颜色通道的对应矩阵取绝对值，并相加，得到卷积层矩阵。