基于牛顿插值法的自动验布机走布速度不匀的图像矫正方法

摘要

本发明涉及基于牛顿插值法的自动验布机走布速度不匀的矫正方法，用来矫正自动验布机由于走步速度不匀造成的图像畸变，根据系统设定的走布速度重新在图像所对应的织物平面上沿经向等间距划分行采样线，作为矫正图像的行采样线，根据织物平面上矫正采样点与原采样点之间的空间关系，采用牛顿插值法，获得矫正图像上各像素的灰度值。方法所需运算负荷低，内存消耗小，可以应用于实时处理，以供自动验布机后续的疵点识别与处理。

主权项

基于牛顿插值法的自动验布机走布速度不匀的图像矫正方法，在验布时，相机线扫描获得织物图像并转化为灰度图像，其特征是具体步骤如下：(1)线扫描获得织物图像，每条扫描线获取图像中的一行，行与织物的纬向相对应，列与走布方向即织物的经向相对应；在线扫描的同时，定时测量走布速度，其频率为f₂，将测得的速度依次排成序列v(t)，其中t为测速的采样时间序号t＝0,1,2,…,T；(2)若当前走布速度v大于或小于设定的走布速度v_set时，进行矫正：a)计算扫描图像中相邻两行在织物平面上的间距l_k→k+1：l_k→k+1＝0.5×(v(t_nb)+v(t_nb+1))/f₁；其中，下标中k和k+1为扫描图像中相邻两行的行号；t_nb和t_nb+1为与相机采集获得行k和k+1的时刻相临近的测速采样的时间序号，t_nb∈t，t_nb+1∈t；f₁为线扫描的扫描频率；b)计算扫描图像中各行在织物平面内的采样位置；依照行号的次序，按上步计算所得各相邻行在织物平面上的间距l_i，依次计算出扫描图像中各行在织物平面内的采样位置x_i；具体为：以织物经向为横坐标，以织物纬向为纵坐标，第一行所在的位置为横坐标的原点，则有：$x_i=\underset{k=0}{\overset{i-1}{\Sigma }}{l}_{k\to k+1};$其中，i为扫描图像中的行号；c)计算矫正图像在织物平面内的行采样线的间距d：d＝v_set/f₁；d)按所述间距在织物平面内划分矫正图像的行采样线，计算矫正图像中各行在织物平面内的采样位置x'_m：x'_m＝md其中，m为矫正图像中的行号；e)在织物平面内，找出与矫正图像的采样点P'(m,n)在经向上最邻近的N个扫描图像的采样点P(il,j)，P(il+1,j)，P(il+2,j)…P(il+N‑1,j)；P'(m,n)表示矫正图像中像素点(m,n)在织物平面上的采样点，P(i,j)表示扫描图像中像素点(i,j)在织物平面上的采样点，il为经向上最邻近的N个采样点的最小行号值；由于上述采样点在同一条列采样线上，此处j＝n；在织物平面内以上述采样点所连接而成的线段的颜色灰度为连续分布，此线段的灰度分布g为横坐标值x的函数，记为g(x)；f)由以上步骤，已知P(il,j)，P(il+1,j)，P(il+2,j)…P(il+N‑1,j)的横坐标值和灰度值，以及P'(m,n)的横坐标值，通过牛顿插值法获得所述矫正图像的采样点P'(m,n)的灰度值g(x'_m)；g)重复执行步骤e)和f)，直至获得所有矫正图像的采样点的灰度值；h)将所得矫正图像上各点的灰度值，纬向为行，经向为列，依次排列，形成矩阵，即得矫正图像。