CN110084814B - 表面涂层测量方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及图像处理技术领域,特别涉及一种表面涂层测量方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括:接收待测量的表面涂层的切面图像;将切面图像转换为预设图像格式的待分析图像,标定待分析图像的像素间距离;从待分析图像中提取表面涂层的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据;根据第二位置数据判定接触边界的边界形状,根据边界形状生成外边界与接触边界之间连接的边界连线;根据第一位置数据和第二位置数据确定各边界连线的像素数量,根据所述像素数量和标定的所述像素间距离得到所述表面涂层的厚度信息。采用本方法能够提高表面涂层参数测量准确性。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域,特别是涉及一种表面涂层测量方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
关节假体等骨科植入物,对于与人体骨骼接触界面的结合强度以及其自身的稳定性均有极高要求。一些植入物表面涂有具有生物相容性的多孔涂层,以利于骨长入。该表面涂层的性能一般通过涂层的平均厚度等重要参数进行表征,因此,对于上述参数测量的准确性也有着较高要求。
目前,对于表面涂层的测量过程一般是通过高倍显微镜拍摄涂层的切面放大图片,然后采用电子尺等测量工具在切面图片上人工量取涂层厚度等数据。手工测量的方法受人为主观影响较大,导致得到的测量数据很不稳定,多批次之间的测量数据难于进行统计分析,统计结果与实际数据存在很大偏差。此外,手工测量的工作量巨大,需要耗费大量人力。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种提高表面涂层参数测量准确性的表面涂层测量方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种表面涂层测量方法,所述方法包括:
接收待测量的表面涂层的切面图像;
将所述切面图像转换为预设图像格式的待分析图像,标定所述待分析图像的像素间距离;
从所述待分析图像中提取所述表面涂层的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据;
根据所述第二位置数据判定所述接触边界的边界形状,根据所述边界形状生成所述外边界与所述接触边界的边界等分连线;
根据所述第一位置数据和所述第二位置数据确定各所述边界连线的像素数量,根据所述像素数量和标定的所述像素间距离得到所述表面涂层的厚度信息。
在其中一个实施例中,所述将所述切面图像转换为预设图像格式的待分析图像,包括:
获取预设存储格式和预设缩放比例;
根据所述预设存储格式将所述切面图像的图像存储格式进行格式转换,将所述切面图像按照所述预设缩放比例进行缩放处理;
将经过格式转换和缩放处理的所述切面图像进行二值化转换得到待分析图像。
在其中一个实施例中,所述标定所述待分析图像的像素间距离,包括:
获取所述切面图像的图像标尺数据,根据所述图像标尺数据得到缩放处理前的所述切面图像的像素间距离;
根据所述预设缩放比例和缩放处理前的像素间距离,得到所述待分析图像的像素间距离。
在其中一个实施例中,所述从所述待分析图像中提取所述表面涂层的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据,包括:
根据所述待分析图像的二值化转换结果,判定所述待分析图像中的图像背景侧;
从所述图像背景侧方向开始逐行检测所述待分析图像的各像素列中每行的像素值并得到像素值突变点;
将离所述图像背景侧最近的像素值突变点的像素坐标位置提取为第一位置数据,将离所述图像背景侧最远的像素值突变点的像素坐标位置提取为第二位置数据。
在其中一个实施例中,所述从所述待分析图像中提取所述表面涂层的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据之后,包括:
根据所述第一位置数据绘制外边界线,根据所述第二位置数据绘制接触边界线;
在所述待分析图像上建立直角坐标系,所述直角坐标系的横轴方向根据所述待分析图像的水平方向设定。
在其中一个实施例中,所述根据所述第二位置数据判定所述接触边界的边界形状,包括:
从所述第二位置数据中提取采样点位置数据,根据所述采样点位置数据计算相邻采样点间的连线斜率,根据所述连线斜率得到所述接触边界的斜率变化率;
当所述斜率变化率未超过预设变化率阈值时,判定所述接触边界的边界形状为直线;
当所述斜率变化率超过所述预设变化率阈值时,判定所述接触边界的边界形状为曲线。
在其中一个实施例中,所述根据所述边界形状生成所述外边界与所述接触边界的边界等分连线,包括:
当判定出所述边界形状为直线时,将所述接触边界线根据预设等分数值沿横轴方向进行等分得到第一等分点;
以所述第一等分点为起点,绘制垂直于所述接触边界线直线拟合方向并朝向所述外边界线且与所述外边界线相交的线段,将绘制的所述线段作为边界连线。
在其中一个实施例中,所述根据所述边界形状生成所述外边界与所述接触边界的边界等分连线,包括:当判定出所述边界形状为曲线时,对所述接触边界线进行平滑处理得到平滑曲线;
将所述接平滑曲线根据预设等分数值沿横轴方向进行等分得到第二等分点;
以所述第二等分点为起点,绘制垂直于所述平滑曲线的切线方向,且向所述外边界线方向延伸的与所述外边界线相交的线段,将绘制的所述线段作为边界连线。
在其中一个实施例中,方法还包括:
当判定出所述边界形状为直线时,获取预设孔隙测量参数;
根据所述接触边界线、所述厚度信息和所述预设孔隙测量参数得到孔隙测量区域;
在所述孔隙测量区域内搜索涂层孔隙得到所述涂层孔隙的尺寸信息;
根据所述尺寸信息计算所述表面涂层的孔隙体积百分比和孔隙平均截距。
在其中一个实施例中,方法还包括:
获取所述表面涂层的第一涂层代码,并根据所述第一涂层代码对所述切面图像进行图像编码;
从数据库中查找所述第一涂层代码对应的第一图像数据档案;
将所述厚度信息与编码后的所述切面图像关联存储至所述第一图像数据档案中。
在其中一个实施例中,方法还包括:
接收终端发送的涂层数据查询指令,所述涂层数据查询指令中携带第二涂层代码;
从所述数据库中查找所述第二涂层代码对应的第二图像数据档案;
获取所述第二图像数据档案中切面图像的厚度信息;
对获取到的所述厚度信息进行分析并生成涂层测量报告,将所述涂层测量报告返回给所述终端。
一种表面涂层测量装置,所述装置包括:
图像接收模块,用于接收待测量的表面涂层的切面图像;
图像标准化模块,用于将所述切面图像转换为预设图像格式的待分析图像,标定所述待分析图像的像素间距离;
位置数据提取模块,用于从所述待分析图像中提取所述表面涂层的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据;
等分连线生成模块,用于根据所述第二位置数据判定所述接触边界的边界形状,根据所述边界形状生成所述外边界与所述接触边界的边界等分连线;
厚度信息生成模块,用于根据所述第一位置数据和所述第二位置数据确定各所述边界连线的像素数量,根据所述像素数量和标定的所述像素间距离得到所述表面涂层的厚度信息。
在其中一个实施例中,装置还包括:
编码模块,用于获取所述表面涂层的第一涂层代码,并根据所述第一涂层代码对所述切面图像进行图像编码;
第一档案查找模块,用于从数据库中查找所述第一涂层代码对应的第一图像数据档案;
第一存储模块,用于将所述厚度信息与编码后的所述切面图像关联存储至所述第一图像数据档案中。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
上述表面涂层测量方法、装置、计算机设备和存储介质,对接收的待测量表面涂层的切面图像进行标准化处理,转换为可分析的图像格式,并对图像的像素间距离进行标定,自动识别出表面涂层的外边界和接触边界的位置,生成两个边界间的边界连线,根据边界连线和标定的像素间距离得出厚度信息,从而实现对表面涂层厚度的标准化和自动化测量。提高测量的准确性和测量效率。
附图说明
图1为一个实施例中表面涂层测量方法的应用场景图;
图2为一个实施例中表面涂层测量方法的流程示意图;
图3为一个实施例中的切面样例图像;
图4为一个实施例中的边界连线示意图;
图5为一个实施例中连线生成步骤的流程示意图;
图6为一个实施例中数据查询步骤的流程示意图;
图7为一个实施例中划定的孔隙测量区域的示意图;
图8为一个实施例中连线生成步骤的流程示意图;
图9为另一个实施例中的边界连线示意图;
图10为一个实施例中数据查询步骤的流程示意图;
图11为一个实施例中表面涂层测量装置的结构框图;
图12为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的表面涂层测量方法,特别适用于外科植入物表面多孔涂层体的测量,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,终端102通过网络与服务器104进行通信。终端102通过高倍显微镜拍摄采集多孔涂层体的多张切面图像,并将采集到的切面图像发送给服务器104进行多孔涂层体各项参数的测量,服务器104接收到终端102发送的待测量的多孔涂层体的切面图像,将切面图像转换为预设图像格式的待分析图像,标定待分析图像的像素间距离;从待分析图像中提取多孔涂层体的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据;根据第二位置数据判定接触边界的边界形状,根据边界形状生成外边界与接触边界之间连接的边界连线;服务器104根据所述第一位置数据和所述第二位置数据确定各所述边界连线的像素数量,根据所述像素数量和标定的所述像素间距离得到所述多孔涂层体的涂层体厚度信息。其中终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备,服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种多孔涂层体测量方法,以该方法应用于图1中的服务器104为例进行说明,在其他实施例中,该方法也可以应用于终端,方法包括以下步骤:
步骤210,接收待测量的多孔涂层体的切面图像。
多孔涂层体为一种具有生物相容性的多孔涂层材料,用于设置于外科植入物的表面以提高植入物固定性。测试人员通过分析高倍显微镜拍摄涂覆于外科植入物表面的多孔涂层体的切面图像。
请参阅图3,图3为拍摄到的多孔涂层体的一个切面的切面样例图像,可以看出,图3中的物体可以分为上下两部分,两部分之间存在缝隙,上半部分的物体中包含多个细小的孔隙,为多孔涂层体,下半部分的物体为外科植入物。
测试人员可以从高倍显微镜侧的终端将拍摄到的多孔涂层体的多个切面的切面图像发送给服务器,测试人员也可以将切面图像的数据从高倍显微镜侧的终端拷贝下来,并导入用于图像处理的终端,由用于图像处理的终端传输给服务器,以使服务器根据接收的切面图像对多孔涂层体各项参数进行数据测量。服务器接收终端发送的切面图像。在其他实施例中,也可以由用于图像处理的终端对切面图像直接进行处理,测量多孔涂层体的各项参数。
步骤220,将切面图像转换为预设图像格式待分析图像,标定待分析图像的像素间距离。
服务器对切面图像进行标准化处理,将切面图像转换为预设图像格式的待分析图像。具体地,服务器可以从数据库中查找多孔涂层体测量对应的配置测量参数,配置测量参数预先存储于数据库中,根据不同测量目标的实际测量需求进行配置。配置测量参数中可以包括可分析的标准化图像的图像存储格式、图像分辨率、像素数值格式等数据。服务器根据获取到的配置测量参数,对切面图像的图像存储格式、图像分辨率、像素数值格式等转化为标准形式生成待分析图像。并从标准化处理前的切面图像中提取处相邻像素间的距离尺寸信息,根据原来的距离尺寸信息及处理后缩放的比例,来标定待分析图像的像素间距离。
在一个实施例中,将切面图像转换为预设图像格式的待分析图像的步骤可以包括:获取预设存储格式和预设缩放比例;根据预设存储格式将切面图像的图像存储格式进行格式转换,将切面图像按照预设缩放比例进行缩放处理;将经过格式转换和缩放处理的切面图像进行二值化转换,得到待分析图像。
预设存储格式是指图像的存储格式,根据服务器内部具体的性能预先进行设定。例如,预设图像格式可以为bmp,jpg,png及tif等格式,服务器检测切面图像的存储格式,判断与预设图像格式是否一致,若不一致,将切面图像的图像格式转换为预设图像格式。
预设缩放比例可以根据预设的可分析图像的预设图像分辨率,与接收到的切面图像的实际图像分辨率计算得到,可分析图像的预设像素大小根据像素数量的处理量及图像清晰度的需求进行设定,在保证图像清晰度的同时也能够避免消耗过多的数据处理资源。例如,可以将预设像素大小设定为1280*680个像素点。服务器检测出切面图像的实际图像分辨率后计算出预设缩放比例,根据预设缩放比例对切面图像的尺寸进行相应的放大或缩小处理。在本实施例中,对图像的存储格式转换步骤和缩放处理步骤的先后顺序并不做特别限定。
服务器对格式和大小调整后的切面图像进行二值化处理,将切面图像转换为黑白的待分析图像。例如,将多孔涂层体和外科植入物的切面等这些灰度值较小的区域统一转化为0,将背景区域及多孔涂层体中间的孔隙部分等这些灰度值较大的区域统一转化为1。将图像进行二值化转换方便将多孔涂层体与外科植入物分界,并且简化数据处理,便于进行多孔涂层体的参数测量。
在一个实施例中,标定待分析图像的像素间距离的步骤可以包括:获取切面图像的图像标尺数据,根据图像标尺数据得到缩放处理前的切面图像的像素间距离;根据预设缩放比例和缩放处理前的像素间距离,得到待分析图像的像素间距离。
请继续参阅图3,高倍显微镜拍摄的图像自带标尺,图3中右下侧的位置显示了一个100微米的标尺,表示标尺长度的距离对应的实际物体长度为100微米。服务器获取未标准化处理时的切面图像的图像标尺数据,从图像标尺数据中提取每个相邻像素间距对应的实际长度(即像素点的实际大小),再将计算得到的实际长度乘以缩放处理的缩放比例,得到处理后的待分析图像的像素间距离。
其中,在一个实施例中,终端在向服务器发送切面图像时会携带高倍显微镜的标尺信息,如每10个相邻像素间距对应的实际长度为100微米等。在另一个实施例中,服务器自动对切面图像中的标尺进行识别,识别出标尺长度和对应的数值,根据识别出的标尺长度和数值计算出每个相邻像素间距对应的实际距离。
步骤230,从待分析图像中提取多孔涂层体的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据。
服务器获取待分析图像中各像素点像素值,并根据各像素点像素值的变化情况从待分析图像中搜索出多孔涂层体的外边界和接触边界。其中,接触边界为多孔涂层体与外科植入体接触的一面的边界,外边界则为与接触边界相对的一面的边界。服务器获取搜索出的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据,第一位置数据和第二位置数据可以为边界上的像素点的坐标位置信息。
在一个实施例中,从待分析图像中提取多孔涂层体的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据的步骤具体可以包括:根据待分析图像的二值化转换结果,判定待分析图像中的图像背景侧;从图像背景侧开始逐行检测待分析图像的各像素列中每行的像素值,并根据检测到的像素值确定像素值突变点;将离图像背景侧最近的像素值突变点的像素坐标位置提取为第一位置数据,将离图像背景侧最远的像素值突变点的像素坐标位置提取为第二位置数据。
在本实施例中,待分析图像为已经过二值化处理的黑白图像,服务器根据图像的二值化转化结果确定图像的背景区域,从而根据背景区域确定图像的背景所处的一侧。具体地,服务器可以分别对图像各侧的初始几行的像素值进行检测,将检测出的初始几行的像素值均代表深色如数值为1的一侧,判定为图像的背景侧。例如,图3中图像的上侧部分的像素值基本均为1,可以判定为图像的背景区域,因此选取切面图像的上侧作为图像背景侧。
服务器判定出图像背景侧后可以确定图像行和列的方向,以及边界的搜索方向。服务器可以将图像背景侧设置为横向方向,将与图像背景侧垂直的一侧设置为纵向方向,按照设置方向将待分析图像中各像素点的像素值排布为像素值矩阵,并从判定的图像背景侧开始,对像素值矩阵中每列的像素值逐行进行检测,检测出像素值开始发生变化的像素值突变点。
同一列的像素值中,至少包括两个像素值突变点,且像素值突变点中至少包括外边界所处的像素点,及接触边界所处的像素点,将离图像背景侧最近的像素突变点的坐标位置提取为第一位置数据,将离图像背景侧最远的像素突变点的坐标位置提取为第二位置数据,需要指出的是,像素突变点的数量可能大于两个,因为中间的像素突变点可能为多孔涂层体中包含孔隙的边界点,但孔隙的边界点均处于多孔涂层体的外边界线与接触边界线之间。其中,坐标位置可以为像素突变点对应的像素矩阵中的坐标值。因此,第一位置数据是由外边界上的所有像素点的位置信息组成,第二位置数据是由接触边界上的所有像素点的位置信息组成。
以图3中的切面图像为例,服务器确定图像的上侧为靠近外边界的图像侧后,根据图3图像的放置位置生成像素值矩阵,并按由左至右或者由右至左的顺序逐列进行像素值扫描,在图3中,每一列则按照从上之下的顺序进行像素值扫描,将像素值从1变至0的点提取为外边界点,最后一个从0变至1的点提取为接触边界点。
步骤240,根据第二位置数据判定接触边界的边界形状,根据边界形状生成外边界与接触边界之间连接的边界连线。
在本实施例中,将接触边界的边界形状划分为直线和曲线两种,在其他实施例中,也可也采用其他划分规则。服务器从第二位置数据中提取出各像素点的坐标数据,并对横轴坐标值或者纵轴坐标值的变化情况进行分析,根据变化情况判定接触边界的边界形状,如当像图3中逐列进行坐标值扫描时,则分析纵轴坐标值的变化情况,反之,则分析横轴坐标值的变化情况。
服务器获取预设分割数值,将接触边界分割为与预设分割数值一致的分割份数,得到分割位置的分割点,根据边界形状确定连线方向,从分割点位置处沿连线方向朝外边界进行连线,得到多条两个边界之间的边界连线。如当边界形状为直线时,可以设定连线方向为与接触边界线垂直的方向。
步骤250,根据所述第一位置数据和所述第二位置数据确定各所述边界连线的像素数量,根据所述像素数量和标定的所述像素间距离得到所述多孔涂层体的涂层体厚度信息。
服务器获取每条边界连线分别与外边界线的第一交点,及与接触边界线的第二交点,如先确定接触边界线上的分割点即第二交点在横轴或纵轴上的数值,从第二位置数据中查找与其对应的第一坐标值,再根据该坐标值和连线方向计算出连线所在直线的表达式,从第一位置数据中搜索出满足直线表达式的第二坐标值,计算第一坐标值和第二坐标值之间的距离得到边界连线的像素数量。服务器可以计算出多条边界连线的像素数量的平均值、标准偏差及置信区间等统计学指标。将计算出的统计学指标乘以像素间距离得到边界连线的实际统计学数据,如可以将边界连线的平均值作为多孔涂层体的平均厚度,并用标准偏差、置信区间等数据来表征多孔涂层体的平均厚度。涂层体厚度信息可以包括上述平均厚度、厚度的标准偏差及置信区间等数据。
在本实施例中,服务器对接收的待测量多孔涂层体的切面图像进行标准化处理,转换为可分析的图像格式,并对图像的像素间距离进行标定,自动识别出多孔涂层体的外边界和接触边界的位置,生成两个边界间的边界连线,根据边界连线和标定的像素间距离得出涂层体厚度信息,从而实现对多孔涂层体厚度的标准化和自动化测量,提高测量的准确性和测量效率。
进一步地,服务器将计算得到涂层体厚度信息与切面图像进行关联,并在数据库中建立测量的各多孔涂层体的图像数据档案,一个图像数据档案用于存储一个多孔涂层体拍摄的切面图像及测量得到的涂层体参数,也可以存储切面图像标准化处理后的待分析图像。服务器可以对同一多孔涂层体的多张切面图像进行编码,将编码后的切面图像和关联的涂层体厚度信息存储至数据库中该多孔涂层体对应的第一图像数据档案中。对处理后的各切面图像信息建立图像数据档案,便于追溯不同批次多孔涂层体的原始图像和测量结果。
在一个实施例中,从待分析图像中提取多孔涂层体的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据的步骤之后还可以包括:根据第一位置数据绘制外边界线,根据第二位置数据绘制接触边界线;在待分析图像上建立直角坐标系,直角坐标系的横轴方向根据待分析图像的水平方向设定。
服务器从第一位置数据中提取外边界上各像素点的第一坐标位置,根据第一坐标位置将各像素点进行连线绘制出外边界线,从第二位置数据中提取接触边界上各像素点的第二坐标位置,根据第二坐标位置将各像素点进行连线绘制出接触边界线。在拍摄表面涂层的切面图像时,一般都是以表面涂层的延伸方向为水平方向进行拍摄,在建立直角坐标系时,以待分析图像的水平方向作为直角坐标系的横轴方向。进一步地,若拍摄的切面图像的水平方向与表面涂层的延伸方向垂直,则先对待分析图像进行旋转调整,将表面涂层的延伸方向调整为待分析图像的水平方向。需要说明的是,表面涂层的延伸方向不一定与待分析图像的水平方向完全平行,可能与待分析图像的水平方向存在一定的倾斜夹角。将与
例如,如图4所示,图4是根据图3的切面图像绘制的边界线示意图。上面的连线为绘制出的多孔涂层体的外边界线,下面的连线为绘制出的多孔涂层体的接触边界线。建立以待分析切面图像的水平方向为横轴的直角坐标系。
在本实施例中,绘制边界线使得多孔涂层体的边界轮廓更加清晰,并且根据边界线建立直角坐标系便于后续的像素数据查找和表征。
在一个实施例中,根据第二位置数据判定接触边界的边界形状的步骤可以包括:先对接触边界线进行平滑化处理(即分段拟合),再对平滑化处理后的接触边界线进行间隔采样,根据采样点位置数据计算相邻采样点间的连线斜率,根据连线斜率得到所述接触边界的斜率变化率;当斜率变化率未超过预设变化率阈值时,判定接触边界的边界形状为直线;当斜率变化率超过预设变化率阈值时,判定接触边界的边界形状为曲线。
服务器在根据上一实施例建立直角坐标系之后,对接触边界线进行平滑化处理,然后进行间隔采样,将平滑化处理后的接触边界线上预设间隔位置处的像素点提取为采样点,计算各相邻采样点间连线的连线斜率,根据多个连线斜率的绝对值计算得到斜率变化率。
在计算连线斜率时,可以获取平滑化处理后的接触边界线上预设间隔位置处像素点的坐标位置,根据相邻间隔的两个像素点的坐标位置计算出两个相邻坐标点之间连线的斜率。其中,预设间隔位置以两个像素点之间横坐标的间隔设定,如可以设定为3个像素、5个像素间隔等,斜率变化率能够反映接触边界线的曲线变化程度。在计算斜率变化率时,可以提取出最大斜率绝对值和最小斜率绝对值,将最大斜率绝对值和最小斜率绝对值的差值作为斜率变化率;也可以计算所有斜率绝对值的标准差,将计算出的标准差作为斜率变化率;也可以采用其他方法计算出斜率变化率。
服务器获取预设变化率阈值,预设变化率阈值用于界定边界线的形状。服务器将斜率变化率与预设变化率阈值进行比较,当斜率变化率未超过预设变化率阈值时,则判定接触边界的边界形状为直线,当斜率变化率超过预设变化率阈值时,则判定接触边界的边界形状为曲线。
在一个实施例中,如图5所示,当判定出边界形状为直线时,根据边界形状生成外边界与接触边界之间连接的边界连线的连线生成步骤可以包括:
步骤2401,将接触边界线根据预设等分数值沿横轴方向进行等分得到第一等分点。
服务器获取预设等分数值,根据预设等分数值将坐标系的横坐标进行等分,并获取等分位置处的横坐标值,查找横坐标值对应的接触边界上的第一等分点。预设等分数值为设定了多孔涂层体厚度测量位置的数量,测量数量越多,就能得到越多位置的厚度数据,但是也会占用较多的数据处理资源,预设等分数值综合这两方面因素进行配置。
步骤2402,以第一等分点为起点,绘制垂直于接触边界线直线拟合方向,并朝向外边界线的与外边界线相交的线段,将绘制的线段作为边界连线。
服务器对接触边界线进行直线拟合,并计算出拟合为直线的接触边界线与横轴的之间夹角,计算得到的夹角的绝对值大小为大于等于0度,小于90度的数值,其中,当夹角大小等于0时,接触边界线与横轴方向平行。服务器进而根据该夹角计算出垂直于接触边界线方向的直线与横轴的垂直夹角,以第一等分点为起点延垂直夹角方向朝外边界线绘制直线,获取绘制的直线与外边界线的交点,将该交点与第一等分点之间的线段提取为边界连线。需要注意的是,若绘制出的直线与外边界线之间没有交点,则将该位置处的连接线舍弃。
如图6所示,图6为边界形状为直线时的边界连线示意图,因图6中接触边界的方向与横轴基本平行,连接线的方向则与横轴方向垂直。在其他图像中可能会出现接触边界线的直线拟合方向与横轴有一定夹角的情况,根据夹角具体设定连接线的方向。
在一个实施例中,当判定出所述边界形状为直线时,多孔涂层体测量方法还可以包括以下步骤:获取预设孔隙测量参数;根据所述接触边界线、所述涂层体厚度信息和所述预设孔隙测量参数得到孔隙测量区域;在所述孔隙测量区域内搜索涂层孔隙得到所述涂层孔隙的尺寸信息;根据所述尺寸信息计算所述多孔涂层体的孔隙体积百分比和孔隙平均截距。
请参阅图7,图7为划定的孔隙测量区域的示意图。服务器获取预设孔隙测量参数,预设孔隙测量参数用于确定孔隙测量的区域范围。预设孔隙测量参数中可以包括孔隙测量厚度因子x,坐标系首尾屏蔽区域范围参数f和b等参数,其中,孔隙测量厚度因子x为一个厚度范围的选取系数,根据上述实施例中计算得到的多孔涂层体的平均厚度及孔隙测量厚度因子可以得到孔隙测量区域的高度H,具体地,H=h*x。通过设置孔隙测量厚度因子x可以对测量区域范围进行调节,确保测量区域范围内的图片背景区域的面积尽可能小。屏蔽区域范围参数f和b为常数值,数值一般根据经验进行设定,通常为几个像素长度,在确定孔隙测量区域的宽度上,如图7所示,在多孔涂层体延伸方向上的首端横坐标为0的位置扣除f像素大小的长度,在横轴尾端扣除b像素大小的长度,因此,得到的孔隙测量区域的宽度W=L-f-b,其中,L为待分析图像在横轴方向的长度。服务器获取接触边界上横坐标为f的像素点的纵坐标y,得到孔隙测量区域的左下角的坐标[f,y]。进而根据孔隙测量区域的左下角坐标[f,y]、高度H和宽度W划定待分析图像上的孔隙测量区域,如图7中的阴影区域。通过屏蔽区域范围参数f和b的参数扣除,可以减少图像边缘失真的现象,且可以对生成的坐标系中首尾边缘的不确定干扰因素进行屏蔽,对干扰因素进行屏蔽后能够最大限度地保证测量数据的准确性。
服务器于孔隙测量区域中生成网格点阵,根据网格点阵在孔隙测量区域内进行涂层孔隙的搜索,得到涂层孔隙的尺寸信息。尺寸信息可以包括落在孔隙中的网格点数、截点数等信息。网格点阵的横向和纵向的网格数量可以预先设定。服务器获取网格点阵的网格点的总数Pt,并检测网格点落在孔隙区域的总点数Pa,判定网格点是否落在孔隙区域时,获取网格点对应图像位置的像素点的像素值,若是1即黑色区域则判定落在孔隙区域。计算出孔隙体积百分比Pv=Pa/Pt。
服务器获取所有网格行的行总长度Lt,再统计出网格行穿过所有孔隙的截点数Nv,根据行总长度Lt、平均截距Lv及定标的像素间距离M计算得到孔隙平均截距Lv=2Pv*Lt/M*Nv。
以往手工测量时,通常由操作者根据经验框定孔隙测量的区域范围,由于手工操作的不确定性,测量结果不够稳定。本实施例中的孔隙区域划定方法最大限度地排除了图片处理失真、涂层截面轮廓不规则带来的干扰,并且相对于手工框定方法,测量的区域范围更加稳定,也便于同一涂层体数据多次测量的数据统一。因此,相对于人工测量,通过软件处理的测量数据更加的精确,可靠稳定。
在一个实施例中,将孔隙体积百分比和孔隙平均截距添加至第一图像数据档案中。
当接触边界的边界形状为直线时,将计算出的多孔涂层体的孔隙体积百分比和孔隙平均截距也与切面图像关联存储,存储至数据库中多孔涂层体对应的第一图像数据档案中。
在一个实施例中,如图8所示,当判定出边界形状为曲线时,根据边界形状生成外边界与接触边界之间连接的边界连线的连线生成步骤可以包括:
步骤2403,对接触边界线进行平滑处理得到平滑曲线。
服务器可以采用平滑算法对接触边界线进行处理,如可以采用插值算法或曲线拟合等方法进行平滑处理得到平滑曲线。
步骤2404,将滑曲线根据预设等分数值沿横轴方向进行等分得到第二等分点。
服务器获取预设等分数值,根据预设等分数值将坐标系的横坐标进行等分,并获取等分位置处的横坐标值,查找横坐标值对应的接触边界上的第二等分点。在本实施例中,为了数据处理方便,将接触边界按照横轴方向进行等分,在其他实施例中,服务器也可以将接触边界根据曲率进行分段处理,对分段后的接触边界在平滑方向上进行等分,也可以采用其他等分方法。
步骤2405,以第二等分点为起点,绘制垂直于平滑曲线的切线方向,且向外边界线方向延伸的与外边界线相交的线段,将绘制的线段作为边界连线。
服务器计算接触边界线上每一个第二等分点位置处的曲线曲率,并根据曲线曲率计算出该点切线方向与横轴的夹角,进而计算出根据该夹角计算出垂直于平滑曲线的切线方向的直线与横轴的夹角,以第二等分点为起点沿夹角方向朝外边界线绘制直线,获取绘制的直线与外边界线的交点,将该交点与第二等分点之间的线段提取为边界连线。
如图9所示,图9为边界形状为曲线时的边界连线示意图,位于下方的接触边界线是经过平滑处理的,在平滑的接触边界线上选取多个第二等分点,并沿着第二等分点所在位置处曲线的切线方向绘制边界连线。
在一个实施例中,涂层体厚度信息与切面图像存储至数据库中多孔涂层体对应的图像数据档案中的步骤可以包括:获取多孔涂层体的第一涂层代码,并根据第一涂层代码对切面图像进行图像编码;从数据库中查找第一涂层代码对应的图像数据档案;将平均厚度与编码后的切面图像关联存储至第一图像数据档案中。
终端在向服务器发送待测量的多孔涂层体的切面图像时,也向服务器发送多孔涂层体的第一涂层代码。服务器获取预设图像编码逻辑,根据预设图像编码逻辑对接收的切面图像进行编码。一般情况下,切面图像的数量为多张,服务器根据接收切面图像的接收顺序赋予切面图像的顺序编码,从预设图像编码逻辑中提取编码位数和信息顺序,再将第一涂层代码和顺序编码根据编码位数和信息顺序进行组合得到该切面图像的图像编码。例如,第一涂层代码为2091,切面图像的接收顺序为5,从预设图像编码逻辑中提取到的图像编码位数为8,信息顺序为涂层代码为先,根据图像编码位数得到顺序编码的位数为4,生成顺序编码0005,,最终生成的图像代码为20910005。
多孔涂层体的图像数据档案与第一涂层代码一一对应,多孔涂层体可以分批次进行测量,不同批次的测量数据可以存储至同一图像数据档案中。服务器查找数据库中是否存在与第一涂层代码对应的图像数据档案,当查找到时,则将平均厚度与编码后的切面图像关联存储至第一图像档案中;当未查找到时,服务器则在数据库中根据第一涂层代码建立第一图像档案,将平均厚度与编码后的切面图像关联存储新建的第一图像档案中。
在一个实施例中,如图10所示,多孔涂层体测量方法还可以包括以下数据查询步骤:
步骤260,接收终端发送的涂层体数据查询指令,涂层体数据查询指令中携带第二涂层代码。
用户想要查询某一多孔涂层体的测量数据时,可以通过终端选择需要查询的多孔涂层体并进行查询操作。终端获取用户选择查询的多孔涂层体的第二涂层代码,并向服务器发送携带第二涂层代码的涂层体数据查询指令。服务器从接收的涂层体查询指令中读取第二涂层代码。
步骤270,从数据库中查找第二涂层代码对应的第二图像数据档案。
服务器查找数据库汇总是否存在与第二涂层代码对应的第二图像数据档案,当未查找到时,则向终端返回数据为空的数据查询结果。
步骤280,获取第二图像数据档案中切面图像的涂层体厚度信息。
服务器获取第二图像数据档案中待查询的多孔涂层体的各个批次的切面图像及测量结果,测量结果中可以包含涂层体厚度信息如平均厚度、厚度标准差等信息等指标,还可以包括孔隙体积百分比、孔隙平均截距等指标。
步骤290,对获取到的涂层体厚度信息进行分析并生成涂层体测量报告,将涂层体测量报告返回给终端。
服务器对涂层体厚度信息中各项指标进行分析,如可以将切面图像的批次进行分类,分析每个测量批次多孔涂层体厚度之间的平均厚度、厚度偏差。再将各批次数据进行汇总,得到该多孔涂层体的整体测量结果。服务器也可以获取预设的良品率指标,根据良品率指标分析多孔涂层体的良品率、不良率等。服务器根据分析结果生成涂层体测量报告并返回给终端。
在上述实施例中,通过对多孔涂层体的切面图像和测量结果编码存储,能够便于后续进行数据查找、数据分析和汇总,提高数据查询效率。
应该理解的是,虽然图2-10的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2-10中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,如图11所示,提供了一种多孔涂层体测量装置,包括:图像接收模块110、图像标准化模块120、位置数据提取模块130、边界连线生成模块140和厚度信息生成模块150,其中:
图像接收模块110,用于接收待测量的表面涂层的切面图像。
图像标准化模块120,用于将切面图像转换为预设图像格式的待分析图像,标定待分析图像的像素间距离。
位置数据提取模块130,用于从待分析图像中提取表面涂层的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据。
边界连线生成模块140,用于根据第二位置数据判定接触边界的边界形状,根据边界形状生成外边界与接触边界之间连接的边界连线。
厚度信息生成模块150,用于根据所述第一位置数据和所述第二位置数据确定各所述边界连线的像素数量,根据所述像素数量和标定的所述像素间距离得到所述表面涂层的厚度信息。
在一个实施例中,图像标准化模块120可以包括:
格式信息获取单元,用于获取预设存储格式和预设缩放比例。
标准化单元,用于根据所述预设存储格式将所述切面图像的图像存储格式进行格式转换,将切面图像按照所述预设缩放比例进行缩放处理。
二值化单元,用于将经过格式转换和缩放处理的切面图像进行二值化转换得到待分析图像。
在一个实施例中,图像标准化模块120可以包括:
原始距离获取单元,用于获取切面图像的图像标尺数据,根据图像标尺数据得到缩放处理前的切面图像的像素间距离。
标定单元,用于根据预设缩放比例和缩放处理前的像素间距离,得到待分析图像的像素间距离。
在一个实施例中,位置数据提取模块130可以包括:
图像侧判定单元,用于根据待分析图像的二值化转换结果,判定待分析图像中的图像背景侧。
突变点检测单元,用于从图像背景侧方向开始逐行检测待分析图像的各像素列中每行的像素值,并根据检测到的像素值确定像素值突变点。
数据提取单元,用于将离所述图像背景侧最近的像素值突变点的像素坐标位置提取为第一位置数据,将离所述图像背景侧最远的像素值突变点的像素坐标位置提取为第二位置数据。
在一个实施例中,装置还可以包括:
边界线绘制模块,用于根据第一位置数据绘制外边界线,根据第二位置数据绘制接触边界线。
坐标系建立模块,用于在待分析图像上建立直角坐标系,直角坐标系的横轴方向根据待分析图像的水平方向设定。
在一个实施例中,边界连线生成模块140可以包括:
变化率计算单元,用于计算接触边界线于直角坐标系中的斜率变化率。
形状判定单元,用于当斜率变化率未超过预设变化率阈值时,判定接触边界的边界形状为直线;当斜率变化率超过预设变化率阈值时,判定接触边界的边界形状为曲线。
在一个实施例中,边界连线生成模块140可以包括:
第一等分单元,用于当判定出边界形状为直线时,将接触边界线根据预设等分数值沿横轴方向进行等分得到第一等分点。
第一连线单元,用于以第一等分点为起点,绘制垂直于接触边界线直线拟合方向并朝向外边界线且与外边界线相交的线段,将绘制的线段作为边界连线。
在一个实施例中,边界连线生成模块140可以包括:
曲线平滑单元,用于当判定出边界形状为曲线时,对接触边界线进行平滑处理得到平滑曲线。
第二等分单元,用于将接平滑曲线根据预设等分数值沿横轴方向进行等分得到第二等分点。
第二连线单元,用于以第二等分点为起点,绘制垂直于平滑曲线的切线方向,且向外边界线方向延伸的与外边界线相交的线段,将绘制的线段作为边界连线。
在一个实施例中,装置还可以包括:
测量参数获取模块,用于当判定出边界形状为直线时,获取预设孔隙测量参数。
测量区域划定模块,用于根据接触边界线、平均厚度和预设孔隙测量参数得到孔隙测量区域。
孔隙搜索模块,用于在孔隙测量区域内搜索涂层孔隙得到涂层孔隙的尺寸信息。
孔隙参数计算模块,用于根据尺寸信息计算表面涂层的孔隙体积百分比和孔隙平均截距。
在一个实施例中,装置还可以包括:
编码模块,用于获取表面涂层的第一涂层代码,并根据第一涂层代码对切面图像进行图像编码。
第一档案查找模块,用于从数据库中查找第一涂层代码对应的图像数据档案。
第一存储模块,用于将涂层厚度信息与编码后的切面图像关联存储至第一图像数据档案中。
在一个实施例中,装置还可以包括:
查询指令接收模块,用于接收终端发送的涂层体数据查询指令,涂层体数据查询指令中携带第二涂层代码。
第二档案查找模块,用于从数据库中查找第二涂层代码对应的第二图像数据档案。
厚度信息获取模块,用于获取第二图像数据档案中所有切面图像的涂层厚度信息。
报告生成模块,用于对所有涂层厚度信息进行分析并生成涂层测量报告,将涂层测量报告返回给终端。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图12所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于多孔涂层体测量相关数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种多孔涂层体测量方法。
本领域技术人员可以理解,图12中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,该存储器存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:接收待测量的表面涂层的切面图像;将切面图像转换为预设图像格式的待分析图像,标定待分析图像的像素间距离;从待分析图像中提取表面涂层的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据;根据第二位置数据判定接触边界的边界形状,根据边界形状生成外边界与接触边界之间连接的边界连线;根据所述第一位置数据和所述第二位置数据确定各所述边界连线的像素数量,根据所述像素数量和标定的所述像素间距离得到所述表面涂层的厚度信息。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时实现将切面图像转换为预设图像格式的待分析图像的步骤时还用于获取预设存储格式和预设缩放比例;根据预设存储格式将切面图像的图像存储格式进行格式转换,将切面图像按照预设缩放比例进行缩放处理;将经过格式转换和缩放处理后的切面图像进行二值化转换得到待分析图像。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时实现标定待分析图像的像素间距离的步骤时还用于:获取切面图像的图像标尺数据,根据图像标尺数据得到缩放处理前的切面图像的像素间距离;根据预设缩放比例和缩放处理前的像素间距离,得到待分析图像的像素间距离。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时实现从待分析图像中提取表面涂层的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据的步骤时还用于:根据待分析图像的二值化转换结果,判定待分析图像中的图像背景侧;从图像背景侧方向开始逐行检测待分析图像的各像素列中每行的像素值,并根据检测到的像素值确定像素值突变点;将离图像背景侧最近的像素值突变点的像素坐标位置提取为第一位置数据,将离图像背景侧最远的像素值突变点的像素坐标位置提取为第二位置数据。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:根据第一位置数据绘制外边界线,根据第二位置数据绘制接触边界线;在待分析图像上建立直角坐标系,直角坐标系的横轴方向根据待分析图像的水平方向设定。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时实现根据第二位置数据判定接触边界的边界形状的步骤时还用于:对接触边界线进行平滑化处理后间隔采样,根据采样点位置数据计算相邻采样点间的连线斜率,并计算斜率变化率;当斜率变化率未超过预设变化率阈值时,判定接触边界的边界形状为直线;当斜率变化率超过预设变化率阈值时,判定接触边界的边界形状为曲线。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时实现根据边界形状生成外边界与接触边界之间连接的边界连线的步骤时还用于:当判定出边界形状为直线时,将接触边界线根据预设等分数值沿横轴方向进行等分得到第一等分点;以第一等分点为起点,绘制垂直于接触边界线直线拟合方向并朝向外边界线且与外边界线相交的线段,将绘制的线段作为边界连线。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时实现根据边界形状生成外边界与接触边界之间连接的边界连线的步骤时还用于:当判定出边界形状为曲线时,对接触边界线进行平滑处理得到平滑曲线;将接平滑曲线根据预设等分数值沿横轴方向进行等分得到第二等分点;以第二等分点为起点,绘制垂直于平滑曲线的切线方向,且向外边界线方向延伸的与外边界线相交的线段,将绘制的线段作为边界连线。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:当判定出边界形状为直线时,获取预设孔隙测量参数;根据接触边界线、涂层厚度信息和预设孔隙测量参数得到孔隙测量区域;在孔隙测量区域内搜索涂层孔隙得到涂层孔隙的尺寸信息;根据尺寸信息计算表面涂层的孔隙体积百分比和孔隙平均截距。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:还用于:获取多孔涂层体的第一涂层代码,并根据第一涂层代码对切面图像进行图像编码;从数据库中查找第一涂层代码对应的第一图像数据档案;将涂层厚度信息与编码后的切面图像关联存储至第一图像数据档案中。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:接收终端发送的涂层体数据查询指令,涂层体数据查询指令中携带第二涂层代码;从数据库中查找第二涂层代码对应的第二图像数据档案;获取第二图像数据档案中切面图像的涂层厚度信息;对获取到的所有涂层厚度信息进行分析并生成涂层测量报告,将涂层测量报告返回给终端。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:接收待测量的表面涂层的切面图像;将切面图像转换为预设图像格式的待分析图像,标定待分析图像的像素间距离;从待分析图像中提取表面涂层的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据;根据第二位置数据判定接触边界的边界形状,根据边界形状生成外边界与接触边界之间连接的边界连线;根据第一位置数据和第二位置数据确定各边界连线的像素数量,根据所述像素数量和标定的所述像素间距离得到所述表面涂层的厚度信息。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时将切面图像转换为预设图像格式的待分析图像的步骤时还用于获取预设存储格式和预设缩放比例;根据预设存储格式将切面图像的图像存储格式进行格式转换,将切面图像按照预设缩放比例进行缩放处理;将经过格式转换和缩放处理后的切面图像进行二值化转换得到待分析图像。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时实现标定待分析图像的像素间距离的步骤时还用于:获取切面图像的图像标尺数据,根据图像标尺数据得到缩放处理前的切面图像的像素间距离;根据预设缩放比例和缩放处理前的像素间距离,得到待分析图像的像素间距离。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时实现从待分析图像中提取表面涂层的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据的步骤时还用于:根据待分析图像的二值化转换结果,判定待分析图像中的图像背景侧;从图像背景侧方向开始逐行检测待分析图像的各像素列中每行的像素值,并根据检测到的像素值确定像素值突变点;将离图像背景侧最近的像素值突变点的像素坐标位置提取为第一位置数据,将离图像背景侧最远的像素值突变点的像素坐标位置提取为第二位置数据。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:根据第一位置数据绘制外边界线,根据第二位置数据绘制接触边界线;在待分析图像上建立直角坐标系,直角坐标系的横轴方向根据待分析图像的水平方向设定。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时实现根据第二位置数据判定接触边界的边界形状的步骤时还用于:对接触边界线进行平滑化处理后间隔采样,根据采样点位置数据计算相邻采样点间的连线斜率,并计算斜率变化率;当斜率变化率未超过预设变化率阈值时,判定接触边界的边界形状为直线;当斜率变化率超过预设变化率阈值时,判定接触边界的边界形状为曲线。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时实现根据边界形状生成外边界与接触边界之间连接的边界连线的步骤时还用于:当判定出边界形状为直线时,将接触边界线根据预设等分数值沿横轴方向进行等分得到第一等分点;以第一等分点为起点,绘制垂直于接触边界线直线拟合方向并朝向外边界线且与外边界线相交的线段,将绘制的线段作为边界连线。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时实现根据边界形状生成外边界与接触边界之间连接的边界连线的步骤时还用于:当判定出边界形状为曲线时,对接触边界线进行平滑处理得到平滑曲线;将接平滑曲线根据预设等分数值沿横轴方向进行等分得到第二等分点;以第二等分点为起点,绘制垂直于平滑曲线的切线方向,且向外边界线方向延伸的与外边界线相交的线段,将绘制的线段作为边界连线。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:当判定出边界形状为直线时,获取预设孔隙测量参数;根据接触边界线、涂层厚度信息和预设孔隙测量参数得到孔隙测量区域;在孔隙测量区域内搜索涂层孔隙得到涂层孔隙的尺寸信息;根据尺寸信息计算表面涂层的孔隙体积百分比和孔隙平均截距。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取多孔涂层体的第一涂层代码,并根据第一涂层代码对切面图像进行图像编码;从数据库中查找第一涂层代码对应的第一图像数据档案;将涂层厚度信息与编码后的切面图像关联存储至第一图像数据档案中。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:接收终端发送的涂层体数据查询指令,涂层体数据查询指令中携带第二涂层代码;从数据库中查找第二涂层代码对应的第二图像数据档案;获取第二图像数据档案中所有切面图像的涂层厚度信息;对所有涂层厚度信息进行分析并生成涂层测量报告,将获取到的涂层测量报告返回给终端。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (15)
1.一种表面涂层测量方法,所述方法包括:
接收待测量的表面涂层的切面图像,所述表面涂层包括多孔涂层体,所述多孔涂层体设置于外科植入物的表面;
将所述切面图像转换为预设图像格式的待分析图像,标定所述待分析图像的像素间距离;
根据所述待分析图像中各像素点的像素值,从所述待分析图像中提取所述表面涂层的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据;
根据所述第二位置数据判定所述接触边界的边界形状,根据所述边界形状生成所述外边界与所述接触边界之间连接的边界连线;
根据所述第一位置数据和所述第二位置数据确定各所述边界连线的像素数量,根据所述像素数量和标定的所述像素间距离得到所述表面涂层的厚度信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述切面图像转换为预设图像格式的待分析图像,包括:
获取预设存储格式和预设缩放比例;
根据所述预设存储格式将所述切面图像的图像存储格式进行格式转换,将所述切面图像按照所述预设缩放比例进行缩放处理;
将经过格式转换和缩放处理的所述切面图像进行二值化转换得到待分析图像。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述标定所述待分析图像的像素间距离,包括:
获取所述切面图像的图像标尺数据,根据所述图像标尺数据得到缩放处理前的所述切面图像的像素间距离;
根据所述预设缩放比例和缩放处理前的像素间距离,得到所述待分析图像的像素间距离。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述从所述待分析图像中提取所述表面涂层的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据,包括:
根据所述待分析图像的二值化转换结果,判定所述待分析图像中的图像背景侧;
从所述图像背景侧开始逐行检测所述待分析图像的各像素列中每行的像素值,并根据检测到的像素值确定像素值突变点;
将离所述图像背景侧最近的像素值突变点的像素坐标位置提取为第一位置数据,将离所述图像背景侧最远的像素值突变点的像素坐标位置提取为第二位置数据。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从所述待分析图像中提取所述表面涂层的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据之后,包括:
根据所述第一位置数据绘制外边界线,根据所述第二位置数据绘制接触边界线;
在所述待分析图像上建立直角坐标系,所述直角坐标系的横轴方向根据所述待分析图像的水平方向设定。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二位置数据判定所述接触边界的边界形状,包括:
对所述接触边界线进行平滑化处理,再对平滑化处理后的接触边界线进行间隔采样,根据采样点位置数据计算相邻采样点间的连线斜率,根据所述连线斜率得到所述接触边界的斜率变化率;
当所述斜率变化率未超过预设变化率阈值时,判定所述接触边界的边界形状为直线;
当所述斜率变化率超过所述预设变化率阈值时,判定所述接触边界的边界形状为曲线。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述边界形状生成所述外边界与所述接触边界之间连接的边界连线,包括:
当判定出所述边界形状为直线时,将所述接触边界线根据预设等分数值沿横轴方向进行等分得到第一等分点;
以所述第一等分点为起点,绘制垂直于所述接触边界线直线拟合方向,并朝向所述外边界线且与所述外边界线相交的线段,将绘制的所述线段作为边界连线。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述边界形状生成所述外边界与所述接触边界之间连接的边界连线,包括:
当判定出所述边界形状为曲线时,对所述接触边界线进行平滑处理得到平滑曲线;
将所述平滑曲线根据预设等分数值沿横轴方向进行等分得到第二等分点;
以所述第二等分点为起点,绘制垂直于所述平滑曲线的切线方向,且向所述外边界线方向延伸的与所述外边界线相交的线段,将绘制的所述线段作为边界连线。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当判定出所述边界形状为直线时,获取预设孔隙测量参数;
根据所述接触边界线、所述涂层厚度信息和所述预设孔隙测量参数得到孔隙测量区域;
在所述孔隙测量区域内搜索涂层孔隙得到所述涂层孔隙的尺寸信息;
根据所述尺寸信息计算所述表面涂层的孔隙体积百分比和孔隙平均截距。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述表面涂层的第一涂层代码,并根据所述第一涂层代码对所述切面图像进行图像编码;
从数据库中查找所述第一涂层代码对应的第一图像数据档案;
将所述涂层厚度信息与编码后的所述切面图像关联存储至所述第一图像数据档案中。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括;
接收终端发送的涂层体数据查询指令,所述涂层体数据查询指令中携带第二涂层代码;
从所述数据库中查找所述第二涂层代码对应的第二图像数据档案;
获取所述第二图像数据档案中切面图像的涂层厚度信息;
对获取到的所述涂层厚度信息进行分析并生成涂层测量报告,将所述涂层测量报告返回给所述终端。
12.一种表面涂层测量装置,其特征在于,所述装置包括:
图像接收模块,用于接收待测量的表面涂层的切面图像,所述表面涂层包括多孔涂层体,所述多孔涂层体设置于外科植入物的表面;
图像标准化模块,用于将所述切面图像转换为预设图像格式的待分析图像,标定所述待分析图像的像素间距离;
位置数据提取模块,用于根据所述待分析图像中各像素点的像素值,从所述待分析图像中提取所述表面涂层的外边界的第一位置数据和接触边界的第二位置数据;
边界连线生成模块,用于根据所述第二位置数据判定所述接触边界的边界形状,根据所述边界形状生成所述外边界与所述接触边界之间连接的边界连线;
厚度信息生成模块,用于根据所述第一位置数据和所述第二位置数据确定各所述边界连线的像素数量,根据所述像素数量和标定的所述像素间距离得到所述表面涂层的厚度信息。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
编码模块,用于获取所述表面涂层的第一涂层代码,并根据所述第一涂层代码对所述切面图像进行图像编码;
第一档案查找模块,用于从数据库中查找所述第一涂层代码对应的第一图像数据档案;
第一存储模块,用于将所述涂层厚度信息与编码后的所述切面图像关联存储至所述第一图像数据档案中。
14.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至11中任一项所述方法的步骤。
15.一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,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至11中任一项所述的方法的步骤。
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