[发明专利]一种纸尿裤吸水性能检测方法

权利要求书

1.一种纸尿裤吸水性能检测方法，其特征在于，该方法包括：人为在纸尿裤上做出检测基准印痕；分别获得纸尿裤未吸水时和硫酸铜溶液扩散完成后的表面图像并灰度化，得到第一图像和第二图像；基于第一与第二图像的差值图像获得受水点；基于第二图像中各像素的邻域内像素灰度值出现的频率获得各像素的信息熵；利用第二图像中每个像素的灰度梯度和各像素的信息熵的均值获得纸尿裤的吸水均匀描述因子；

将第一和第二图像分别划为相同尺寸的像素块，第一和第二图像中包含检测基准印痕边缘的像素块分别为目标像素块和待匹配像素块；以目标像素块的中心点为圆心，并基于目标像素块的中心点与受水点的距离获得圆的半径，得到特征圆；利用过圆心的直径将特征圆进行等分获得多个扇形区域，再利用小于特征圆半径的同心圆将特征圆的半径三等分获得不同的子区域；

基于特征圆中各子区域中目标像素块的数量构成目标像素块的特征矩阵；获得待匹配像素块的特征矩阵中元素与目标像素块的特征矩阵对应元素的差值的绝对值加权求和的结果，所述加权求和的结果与特征圆中划分区域的数量为目标像素块与待匹配像素块的相似度；利用三步搜索法基于各目标像素块与各待匹配像素块的相似度获得各目标像素块的运动矢量；基于各目标像素块的运动矢量和吸水均匀描述因子获得纸尿裤的吸水性能评价指标；

所述基于第一与第二图像的差值图像获得受水点包括：对第一图像和第二图像作差获得差值图像，获得差值图像中灰度值最大的像素为受水点，若灰度值最大的像素有多个，则在灰度值最大的像素中选取处在中心位置的像素为受水点；

所述吸水均匀描述因子为：

其中，Q表示吸水均匀描述因子；f为第二图像的中像素的灰度梯度的平均值；表示第二图像中第u个像素的灰度梯度；n表示第二图像中像素的数量；H表示第二图像中各像素的信息熵的均值；

所述目标像素块与待匹配像素块的相似度为：

其中，T表示目标像素块与待匹配像素块的相似度；表示目标像素块的特征矩阵中第i行第j列的元素，表示待匹配像素块的特征矩阵中第i行第j列的元素；表示特征矩阵中第i行的元素的权值，表示特征矩阵中第j列的元素的权值；特征矩阵中第i行的元素的权值为：

其中，表示特征矩阵中第i行对应的扇形区域中中线的偏移角度；表示目标像素块中心点与受水点的连线的偏移角度；偏移角度为直线与直角坐标系x轴的夹角；其中为：

其中，x和y分别为目标像素块中心点的横坐标和纵坐标；和分别为受水点的横坐标和纵坐标；

特征矩阵中第j列的元素的权值为：

其中，j表示特征矩阵中第j列；表示特征矩阵中第j列元素的权值。

2.根据权利要求1所述的一种纸尿裤吸水性能检测方法，其特征在于，所述人为在纸尿裤上做出检测基准印痕包括：将纸尿裤平铺，若纸尿裤有纹理，按照纸尿裤纹理加深纹理获得检测基准印痕将纸尿裤吸水区域划分为若干区域；若纸尿裤无纹理，人为在纸尿裤吸水区域做出检测基准印痕将纸尿裤吸水区域划分为若干区域。

3.根据权利要求1所述的一种纸尿裤吸水性能检测方法，其特征在于，所述基于目标像素块的中心点与受水点的距离获得圆的半径包括：设定初始直径，则圆的半径为：

其中r为圆的半径，为初始直径；x和y分别为目标像素块中心点的横坐标和纵坐标；和分别为受水点的横坐标和纵坐标。

4.根据权利要求1所述的一种纸尿裤吸水性能检测方法，其特征在于，所述基于特征圆中各子区域中目标像素块的数量构成目标像素块的特征矩阵包括：特征矩阵中每行的元素为每个扇形区域内各子区域中目标像素块的数量，其中，若一个目标像素块分布在一个扇形区域内多个子区域内，获得目标像素块分布的各子区域内中属于目标像素块的像素的数量，所述像素的数量最大的子区域为目标像素块所在的子区域。

5.根据权利要求1所述的一种纸尿裤吸水性能检测方法，其特征在于，所述基于各目标像素块的运动矢量和吸水均匀描述因子获得纸尿裤的吸水性能评价指标包括：获得所有目标像素块对应的运动矢量的模的均值；获得所有目标像素块对应的运动矢量的模的标准差；根据所有目标像素块对应的运动矢量的模的均值和标准差获得膨胀均匀指数，所述膨胀均匀指数与所有目标像素块对应的运动矢量的模的均值、标准差都为负相关关系；吸水均匀描述因子与膨胀均匀指数的比值为纸尿裤的吸水性能评价指标。