[发明专利]灰度图像增强方法、增强系统及存储介质

说明书

本申请提供了一种灰度图像增强方法、增强系统及存储介质，灰度图像增强方法包括：利用工业相机对目标物体进行拍照，得到灰度图像的灰度矩阵和深度图像的深度矩阵；根据深度图像的尺寸和像素值，计算深度矩阵的行方向差分矩阵、列方向差分矩阵和深度方向上的单位阵；根据深度矩阵的行方向差分矩阵、列方向差分矩阵和深度方向上的单位阵计算归一化矩阵；计算灰度矩阵的梯度融合矩阵；对梯度融合矩阵做归一化处理，得到梯度权重系数矩阵；利用归一化矩阵和梯度权重系数矩阵对灰度矩阵进行特征融合和放大处理，得到增强后的灰度图像。本申请能够对灰度图像进行增强，增加所需检测目标物体的特征信息，提高后续视觉工序的检测准确率和识别率。

技术领域

本申请属于图像处理领域，具体涉及一种灰度图像增强方法、增强系统及存储介质。

背景技术

图像增强是图像处理的一个重要分支，其目的是改善图像的视觉效果。针对给定图像的应用场合，有目的地强调图像的整体或局部特性，将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征，扩大图像中不同物体特征之间的差别，抑制不感兴趣的特征，使之改善图像质量、丰富信息量，加强图像判读和识别效果，满足某些特殊分析的需要。

在工业领域中，常采用3D相机对被检测对象进行扫描和拍照，以在视觉上增加对比，突出目标区域。主流的3D相机生成的2D图像包括灰度图像和深度图像。与彩色图像相比，灰度图像的特征较少。另外，3D相机受到硬件影响遇到部分检测物体会吸收光谱，从而导致灰度图像会呈现有少部分缺失。因此亟需一种能够对灰度图像进行增强的方法，以增加被检测对象的特征信息，提高后续的视觉处理工作的检测准确率和识别率。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种灰度图像增强方法、增强系统及存储介质。

根据本申请实施例的第一方面，本申请提供了一种灰度图像增强方法，其包括以下步骤：

架设工业相机，调整位置后固定工业相机的相对位姿；

利用工业相机对目标物体进行拍照，得到灰度图像和深度图像；其中，灰度图像用灰度矩阵表示，深度图像用深度矩阵表示；

根据深度图像的尺寸和像素值，计算深度矩阵的行方向差分矩阵、列方向差分矩阵和深度方向上的单位阵；

根据深度矩阵的行方向差分矩阵、列方向差分矩阵和深度方向上的单位阵计算归一化矩阵；

计算灰度矩阵的梯度融合矩阵；

对梯度融合矩阵做归一化处理，得到梯度权重系数矩阵；

利用归一化矩阵和梯度权重系数矩阵对灰度矩阵进行特征融合和放大处理，得到增强后的灰度图像。

上述灰度图像增强方法中，所述深度矩阵的行方向差分矩阵、列方向差分矩阵和深度方向上的单位阵分别为：

式中，dx表示深度矩阵的行方向差分矩阵、dy表示深度矩阵的列方向差分矩阵，dz表示深度矩阵的深度方向上的单位阵；h表示深度矩阵D的行数，w表示深度矩阵D的列数。

进一步地，所述根据深度矩阵的行方向差分矩阵、列方向差分矩阵和深度方向上的单位阵计算归一化矩阵的具体过程为：

计算深度矩阵D的行方向差分矩阵dx在x方向上的分量矩阵dx1、列方向差分矩阵dy在y方向上的分量矩阵dy1和深度方向上的单位阵dz在z方向上的分量矩阵dz1；

式中，dl表示三维空间中原点到当前坐标点的距离，