[发明专利]一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法及系统

权利要求书

1.一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法，其特征在于，包括步骤：

S1、输入模板图，并对模板图进行预处理，以获取与待匹配图片大小相适应的预处理模板图A；

S2、输入待匹配图片，去除待匹配图片的彩色通道数以将待匹配图片转为灰度图片B；

S3、计算灰度图片B的最大外接椭圆相对于水平轴的偏移角度θ，并通过仿射变换矩阵使灰度图片B保持水平；

S4、随机选取灰度图片B中的ROI区域S，对该区域S进行裁剪并提取轮廓，得到轮廓图L；

S5、去除轮廓图L中的干扰特征，以获取待匹配模板图M；

S6、将待匹配模板图M与预处理模板图A中的图案进行匹配，以得到匹配结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法，其特征在于，步骤S3中，具体包括：

S3.1、对灰度图片B取最大外接椭圆；

S3.2、计算最大外接椭圆长轴相较于水平轴的偏差角度θ；

S3.3、分别计算将偏差角度θ变换为90°时，灰度图片B的行、列偏移量；

S3.4、根据偏差角度θ、灰度图片B的行、列偏移量以计算得到仿射变换矩阵W；

S3.5、将灰度图片B与仿射变换矩阵W相乘，以使灰度图片B保持水平。

3.根据权利要求2所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法，其特征在于，步骤S3.4中，仿射变换矩阵计算方式为：

其中，θ为偏差角度，dx为灰度图片B的行偏移量,dy为灰度图片B的列偏移量，x,y为灰度图片B的初始坐标，x’、y’为仿射变换之后灰度图片B的坐标。

4.根据权利要求1所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法，其特征在于，步骤S4中具体为：通过canny算法提取图片的边缘轮廓，得到轮廓图L。

5.根据权利要求1所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法，其特征在于，步骤S5具体包括：通过特征选择去除轮廓图L中的干扰轮廓，以得到待匹配模板图M。

6.根据权利要求1所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法，其特征在于，步骤S6中具体包括以下步骤：

S6.1、使用图像金字塔算法在预处理模板图A上以对待匹配模板图M的相应位置进行定位；

S6.2、计算待匹配模板图M中前k个像素点与预处理模板图A的相似性度量S_k；

S6.3、将待匹配模板图M中剩下的像素点匹配相似度均设置为1，并设置阈值S_min；

S6.4、当时则提前结束匹配并输出结果为匹配失败，若则执行步骤S6.5，其中n表示待匹配模板图M中的像素点个数；

S6.5、当k＜n时，使k＝k+1并重新执行步骤S6.2-S6.4，当k＝n时，结束匹配，并输出结果为匹配成功。

7.根据权利要求6所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法，其特征在于，步骤S6.2中所述Sk的计算公式为：

其中，V_i表示待匹配模板图中第i个像素点的方向向量，V_i＝(V_i^x,V_i^y)^T，其中V_i^x表示待匹配模板图第i个像素点x方向的向量，V_i^y表示待匹配模板图第i个像素点y方向的向量，表示预处理模板图上与待匹配模板图相对应的第i个像素点的方向向量，表示预处理模板图上与待匹配模板图相对应的第i个像素点的x方向的方向向量，表示预处理模板图上与待匹配模板图相对应的第i个像素点的y方向的方向向量，T表示对向量组进行转置。

8.根据权利要求7所述的一种基于彩色图和矢量图的织物图案匹配方法，其特征在于，S_min取值为0.3。