[摘 要]本文針對(duì)陶瓷瓷磚色差分析、分類檢測(cè)中出現(xiàn)的問(wèn)題，提出對(duì)瓷磚圖像處理時(shí)要先進(jìn)行圖像預(yù)處理，闡述了預(yù)處理的步驟和相應(yīng)的算法。

[關(guān)鍵詞]中值濾波 邊界提取 邊緣檢測(cè)

陶瓷瓷磚生產(chǎn)中由于瓷土配料、生產(chǎn)工藝、流程的波動(dòng)等原因，同一批次不同瓷磚之間或者不同批次的瓷磚之間不可避免地出現(xiàn)色彩與圖案等方面的差異。瓷磚圖像處理的第一步就是圖像預(yù)處理，即對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行改善。圖像的預(yù)處理主要包括中值濾波（噪聲處理）和瓷磚邊界的提取。

一、中值濾波

在一般的噪聲處理中，我們經(jīng)常提到中值濾波這個(gè)概念，它是采用次數(shù)比較多的低通濾波器，主要是對(duì)噪聲的處理和對(duì)原始圖像的最大保護(hù)。中值濾波容易去除孤立點(diǎn)、線噪聲，同時(shí)保持圖像邊緣。在用中值濾波處理實(shí)際的圖像時(shí)，有兩點(diǎn)操作需要注意：一是要保證選用的模板沒(méi)有被超出邊界，盡量讓處理前后的圖像差別不要太大，所以在操作中不處理邊界元素，只復(fù)制圖像中的灰度值到處理后的圖像中；二是碰到要處理的圖像太大時(shí)，需要對(duì)常用的模版進(jìn)行重新選擇。

用中值濾波處理圖像的步驟如下：

（1）將模板在圖像中漫游，并將模板中心與圖中某個(gè)像素位置重合；

（2）讀取模板下每個(gè)對(duì)應(yīng)像素的灰度值；

（3）將這些灰度值從小到大排成一列；

（4）找出這些值里排在中間的一個(gè)；

（5）將這個(gè)中間值賦給對(duì)應(yīng)模板中心位置的像素。

二、瓷磚邊界的提取

瓷磚圖像具有以下特點(diǎn)：一是瓷磚與背景之間有較好的對(duì)比度；二是圖像的背景均勻且不含直線，以便清楚地獲取瓷磚的邊界，有助于尋找瓷磚對(duì)于某個(gè)參考方向的近似旋轉(zhuǎn)角度。瓷磚色差檢測(cè)分類的關(guān)鍵是檢測(cè)的范圍應(yīng)該是有效范圍，能夠反映真實(shí)的色差值。因此就需要提取出瓷磚圖像的有效部分來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。

具體實(shí)現(xiàn)步驟是：

（1）利用局部峰值搜索方法找出四條邊界；

（2）根據(jù)所得到的四條邊界判斷是否需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，如需要旋轉(zhuǎn)進(jìn)入下一步，否則進(jìn)入步驟（4）；

（3）根據(jù)邊界組成矩形的四個(gè)頂點(diǎn)計(jì)算出所需旋轉(zhuǎn)的角度，選取矩形的中心作為參考點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)；

（4）求得此時(shí)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)，以便有效范圍圖像的色差計(jì)算。

三、圖像的邊緣檢測(cè)

在對(duì)瓷磚圖像邊界的提取后就需要對(duì)圖像的邊緣進(jìn)行檢測(cè)，最基本的處理方法就是圖像的邊緣檢測(cè)，它也是對(duì)圖像進(jìn)行基于邊界的分割處理時(shí)采用的第一步。由于我們的眼睛在對(duì)場(chǎng)景中亮度變化較快的地方和不同物體相交互的地方總是比較敏感，大多都認(rèn)為圖像的邊緣部分包含了圖像的大部分信息，所以在對(duì)圖像邊緣的確定與提取是有現(xiàn)實(shí)意義的。

常用的邊緣檢測(cè)方法有：基于一階導(dǎo)數(shù)的梯度算子方法的羅伯特交叉（Roberts cross）算子、普瑞威特（Prewitt）邊緣算子及索貝爾（Sobel）邊緣算子和基于二階導(dǎo)數(shù)算子的拉普拉斯算子及高斯-拉普拉斯算子。

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參考文獻(xiàn)：

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[2]章毓晉.圖像理解與計(jì)算機(jī)視覺(jué).清華大學(xué)出版社， 2000

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