结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法、装置及可读介质与流程

本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法、装置及可读介质。

背景技术：

1、在工业市场中，特定应用和使用场景常常有着独特的需求。通常采用基于机器学习的图像识别技术对图像中的目标物体进行识别，但是针对透明样品，如透明的纤维，在透射下拍摄图像会透光，导致透明样品的边缘不清晰，因此会导致识别困难，更难以进行计数。目前图像识别技术中采用了小样本的学习方法，该过程中增加了人工监督，需要实时对结果进行反复的反馈和叠加训练，直到得到一个较为满意的结果。因此要求用户投入大量精力和时间进行调试，即通过反馈和迭代训练的过程来优化结果。这一过程对于缺乏相关领域知识的用户来说，学习成本过高、操作复杂。因此在面对计算资源获取困难的场景下，如何保证材料学领域中透明样品计数的准确性，是值得探究的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于针对上述提到的技术问题提出一种结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法、装置及可读介质。

2、第一方面，本发明提供了一种结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法，包括以下步骤：

3、获取若干张不同角度的光照射在放置于具有黑色上表面的承载台上的透明样品时采集到的样品图像并合成叠加图像，选择叠加图像上的若干个像素点并计算所有若干个像素点在每个颜色通道中的像素值的统计值；

4、对叠加图像进行降噪处理，得到降噪处理后的叠加图像，基于统计值对降噪处理后的叠加图像进行像素区分，得到像素区分后的样品图像；

5、基于像素区分后的样品图像进行轮廓检测和基于面积的过滤，得到过滤后的样品图像；

6、对过滤后的样品图像上的透明样品进行计数，得到计数结果。

7、作为优选，样品图像通过设置在透明样品上方的拍摄装置沿固定的拍摄方向所拍摄得到。

8、作为优选，拍摄方向为垂直于承载台的上表面。

9、作为优选，叠加图像的合成过程如下：

10、采用下式计算叠加图像中每个像素点的像素值：

11、

12、其中，(x,y)表示像素点在图像中的坐标，pixeli(x,y)表示第i个样品图像中(x,y)位置处的像素点的像素值，i＝1,2,…,n，pixelavg(x,y)表示叠加图像中(x,y)位置处的像素点的像素值；

13、将每个像素点的像素值pixelavg(x,y)一一映射到对应的(x,y)位置处的像素点上，得到叠加图像。

14、作为优选，基于统计值对降噪处理后的叠加图像进行像素区分，得到像素区分后的样品图像，具体包括：

15、响应于确定降噪处理后的叠加图像中位于(x,y)位置处的像素点在至少一个颜色通道中的像素值小于对应颜色通道的统计值，则保留降噪处理后的叠加图像中位于(x,y)位置处的像素点的像素值；

16、响应于确定降噪处理后的叠加图像中位于(x,y)位置处的像素点在所有颜色通道中的像素值大于或等于对应颜色通道的统计值，则将降噪处理后的叠加图像中位于(x,y)位置处的像素点在每个颜色通道中的像素值均设置为255。

17、作为优选，降噪处理的方式包括小波降噪中的软阈值处理方法，统计值包括均值或者所有若干个像素点在每个颜色通道中的像素值排序后位于第m百分位的像素值，m＞50。

18、作为优选，基于像素区分后的样品图像进行轮廓检测和基于面积的过滤，得到过滤后的样品图像，具体包括：

19、采用opencv中的findcontours函数对像素区分后的样品图像或者将像素区分后的样品图像中除rgb值为(255,255,255)之外的所有像素点映射到叠加图像所得到的图像中的目标物体进行轮廓检测和提取，并计算所检测到目标物体的面积；

20、判断目标物体的面积是否小于面积阈值，若是，则将其过滤掉，否则将其保留并确认为透明样品，最终得到过滤后的样品图像。

21、第二方面，本发明提供了一种结合照明和图像增强技术的透明样品计数装置，包括：

22、统计模块，被配置为获取若干张不同角度的光照射在放置于具有黑色上表面的承载台上的透明样品时采集到的样品图像并合成叠加图像，选择叠加图像上的若干个像素点并计算所有若干个像素点在每个颜色通道中的像素值的统计值；

23、降噪处理及像素区分模块，被配置为对叠加图像进行降噪处理，得到降噪处理后的叠加图像，基于统计值对降噪处理后的叠加图像进行像素区分，得到像素区分后的样品图像；

24、轮廓检测及过滤模块，被配置为基于像素区分后的样品图像进行轮廓检测和基于面积的过滤，得到过滤后的样品图像；

25、计数模块，被配置为对过滤后的样品图像上的透明样品进行计数，得到计数结果。

26、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。

27、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。

28、相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

29、(1)本发明在面对计算资源获取困难的场景，即不能依赖云计算服务，预算也不足以承担高成本的边缘计算装置，提出了一种结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法，利用设备在调整焦距时由于光学效应产生的周边暗角以及与黑色基板对比下透明样本的特点，对采集到的样品图像进行优化处理，以增强图像效果，以提高材料学领域中透明样品计数的准确性。

30、(2)本发明提出的结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法融合了环形照明技术和图像处理算法，增加了降噪功能并优化了图像暗角，以减少非目标特征的干扰。同时，考虑到样品的透明特性，引入了用户交互式的像素点采集方式，从而提高了对材料学领域中透明样品的统计和面积计算的准确性。

31、(3)本发明提出的结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法利用透明样品的光学特性，改变光照的角度，强化目标边缘和位置信息，通过图像降噪处理，降低图像噪声对后续像素区分和轮廓检测的影响，有效提高轮廓检测的准确度。

技术特征：

1.一种结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法，其特征在于，所述样品图像通过设置在透明样品上方的拍摄装置沿固定的拍摄方向所拍摄得到。

3.根据权利要求2所述的结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法，其特征在于，所述拍摄方向为垂直于所述承载台的上表面。

4.根据权利要求1所述的结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法，其特征在于，所述叠加图像的合成过程如下：

5.根据权利要求1所述的结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法，其特征在于，基于统计值对所述降噪处理后的叠加图像进行像素区分，得到像素区分后的样品图像，具体包括：

6.根据权利要求1所述的结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法，其特征在于，所述降噪处理的方式包括小波降噪中的软阈值处理方法，所述统计值包括均值或者所有若干个像素点在每个颜色通道中的像素值排序后位于第m百分位的像素值，m＞50。

7.根据权利要求1所述的结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法，其特征在于，基于所述像素区分后的样品图像进行轮廓检测和基于面积的过滤，得到过滤后的样品图像，具体包括：

8.一种结合照明和图像增强技术的透明样品计数装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。

技术总结本发明公开了一种结合照明和图像增强技术的透明样品计数方法、装置及可读介质，包括：获取若干张不同角度的光照射在放置于具有黑色上表面的承载台上的透明样品时采集到的样品图像并合成叠加图像，选择叠加图像上的若干个像素点并计算所有若干个像素点在每个颜色通道中的像素值的统计值；对叠加图像进行降噪处理，得到降噪处理后的叠加图像，基于统计值对降噪处理后的叠加图像进行像素区分，得到像素区分后的样品图像；基于像素区分后的样品图像进行轮廓检测和基于面积的过滤，得到过滤后的样品图像；对过滤后的样品图像上的透明样品进行计数，得到计数结果。本发明有效提高透明样品的检测准确性，降低检测成本和难度。技术研发人员：李梓琦受保护的技术使用者：麦克奥迪实业集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18