CN115266565B - 一种卫生纸柔软度检测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种卫生纸柔软度检测方法及系统，且一种卫生纸柔软度检测系统为一种生产领域人工智能系统。包括：获得卫生纸的粗糙度；获得卫生纸运动过程中第一帧图像和最后一帧图像中的皱纹区域；获得第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的灰度差异；基于第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的灰度共生矩阵获得第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的熵值差异；基于所述皱纹区域的灰度差异和熵值差异获得卫生纸皱纹区域的破坏程度；根据卫生纸皱纹区域的破坏程度和卫生纸的粗糙度获得卫生纸的柔软度。本发明基于卫生纸表面的粗糙度和卫生纸中皱纹区域的破坏程度精确的获得卫生纸的柔软度，提高了对卫生纸柔软度检测的效率。

Description

一种卫生纸柔软度检测方法及系统
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种卫生纸柔软度检测方法及系统。
背景技术
卫生纸是一次性清洁卫生用品，在日常的使用过程中，使用的范围是非常广泛的，而且大多数卫生纸都属于皱纹卫生纸；人们对卫生纸的主要要求是柔软度好，吸水性好，有一定强度，无掉粉掉毛。其中，柔软度是人的肌肤直接接触卫生纸的触感，对于使用者是否选择该类卫生纸有着至关重要的因素，因此卫生纸的柔软度是决定卫生纸品质和使用体验的重要指标。
而传统对于卫生纸的柔软度的检测的方法都是基于统计人们触摸的体验和仪器直接进行检测的，由于统计的误差和人的主观意识这样并不能很准确的检测出卫生纸的柔软度，同时检测所花费的成本较高，效率也是较低的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种卫生纸柔软度检测方法及系统，所采用的技术方案具体如下：
第一方面，本发明一个实施例提供了一种卫生纸柔软度检测方法：获取卫生纸受到的拉力和对检测台的压力，在卫生纸抽离检测台的过程中获得卫生纸的多帧正面图像的灰度图构成表面图像集；利用帧差法设置不同帧间隔基于表面图像集获得任一帧的加速度；基于一帧的加速度、所述压力和拉力获得卫生纸的粗糙度；
获得表面图像集中第一帧和最后一帧图像中封闭的边缘线；边缘线上的一个像素的邻域的两个区域的灰度值差异为第一差异；设定第一阈值，若第一差异大于第一阈值则将该像素作为起始点，且起始点为皱纹边缘像素，若小于第一阈值，选择边缘线上其他像素进行判断获得起始点；
根据以一条边缘线的起始点作为起点按照顺时针方向的第i个像素与起始点的距离和灰度值的差异，起始点与第i个像素之间属于皱纹边缘像素的像素中的每个像素与第i个像素之间的距离和灰度值的差异，以及第i个像素的第一差异获得第i个像素的皱纹指标；基于第一阈值获得第i个像素的判断阈值，若皱纹指标大于第i个像素的判断阈值则该像素为皱纹边缘像素；
获得边缘线中的皱纹边缘像素，将皱纹边缘像素连接获得皱纹区域；获得第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的灰度差异；基于第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的灰度共生矩阵获得第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的熵值差异；基于所述皱纹区域的灰度差异和熵值差异获得卫生纸皱纹区域的破坏程度；根据卫生纸皱纹区域的破坏程度和卫生纸的粗糙度获得卫生纸的柔软度。
优选地，利用帧差法设置不同帧间隔基于表面图像集获得任一帧的加速度包括：利用帧差法设置不同的帧间隔获得同一帧的表面图像对应的卫生纸的多个不同的帧间隔求得的速度；获得每帧的表面图像对应的多个不同的帧间隔求得的速度中每个速度与其他速度的差值的绝对值的和，记为误差指标，误差指标最小对应的速度为每帧的卫生纸的最终速度；根据卫生纸拉离测试台的过程中每帧表面图像的最终速度进行拟合获得卫生纸拉离测试台的过程中的速度变化曲线；其中速度变化曲线上各帧对应的点的斜率为各帧的加速度。
优选地，获得卫生纸的粗糙度包括：基于对卫生纸的拉力、质量和卫生纸任一帧的加速度获得卫生纸受到的摩擦力；根据摩擦力以及卫生纸对于检测台的压力获得卫生纸得到摩擦系数，所述摩擦系数为卫生纸的粗糙度。
优选地，边缘线上的一个像素的邻域的两个区域的灰度值差异为第一差异包括：将边缘线上的一个像素以及其邻域内属于边缘线上的像素进行连接将邻域分为两个区域；获得两个区域的灰度值的均值的差值的绝对值，所述绝对值为两个区域的灰度值差异，为第一差异。
优选地，皱纹指标为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
表示以起始点为起点按照顺时针方向边缘线上的第i个像素的皱纹指标；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
表示以起始点为起点按照顺时针方向边缘线上的第i个像素的第一差异；B表示起始点与第i个像素点之间皱纹边缘像素的数量，且包括起始点；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE010
表示起始点与第i个像素点之间属于皱纹边缘像素的像素中的第a个像素与第i个像素点的距离；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE012
表示起始点与第i个像素点之间属于皱纹边缘像素的像素中的第a个像素与第i个像素的灰度值的差异；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE014
表示第i个像素的灰度值，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE016
表示起始点与第i个像素点之间属于皱纹边缘像素的像素中的第a个像素的灰度值；其中，起始点与第i个像素之间的像素的皱纹指标的获取方法与第i个像素的皱纹指标的获取方法相同，且起始点与第i个像素之间的像素判断为皱纹边缘像素的方法与第i个像素判断为皱纹边缘像素的方法相同。
优选地，基于第一阈值获得第i个像素的判断阈值包括：第i个像素与起始点之间皱纹边缘像素的数量与第一阈值的乘积为第i个像素的判断阈值。
优选地，获得第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的灰度差异包括：第一帧图像中所有皱纹区域的灰度值的均值与最后一帧图像中所有皱纹区域的灰度值的均值的差值的绝对值为第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的灰度差异。
优选地，第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的熵值差异包括：获得第一帧和最后一帧图像中各皱纹区域在卫生纸拉力方向上的灰度共生矩阵，基于每个皱纹区域的灰度共生矩阵获得每个皱纹区域的熵；第一帧图像中所有皱纹区域的熵的均值与最后一帧图像中所有皱纹区域的熵的均值的差值的绝对值为第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的熵值差异。
优选地，卫生纸的柔软度包括：卫生纸皱纹区域的破坏程度、卫生纸的粗糙度与卫生纸的柔软度成负相关关系。
第二方面，本发明另一个实施例提供了一种卫生纸柔软度检测系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述一种卫生纸柔软度检测方法的步骤。
本发明实施例至少具有如下有益效果：本发明设定了卫生纸柔软度检测的场景，通过对卫生纸在检测台上拉动过程中速度变化的分析，基于设定检测场景中的拉力压力以及卫生纸自身的重力以及卫生纸运动的加速度，获得卫生纸的摩擦系数，从而得到卫生纸表面的粗糙度；同时获得卫生纸表面皱纹的皱纹区域，基于皱纹区域在拉力的作用下发生形变的程度，获得卫生纸中皱纹区域的破坏程度，通过卫生纸表面皱纹的特征准确的反映了卫生纸的柔软度；基于卫生纸表面的粗糙度和卫生纸中皱纹区域的破坏程度精确的获得卫生纸的柔软度，同时提高了对卫生纸柔软度检测的效率，降低了检测的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为一种卫生纸柔软度检测方法的方法流程图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种卫生纸柔软度检测方法及系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种卫生纸柔软度检测方法及系统的具体方案。
实施例1：
本发明的主要应用场景为：对于位于检测台上的卫生纸给定一个拉力，同时给定卫生纸一个恒定的压力，卫生纸对于检测台的压力为恒定的压力以及位于检测台上的卫生纸的重量的和；在拉力拉动卫生纸做加速点增大的运动时，分析卫生纸开始运动到抽离检测台的运动过程中的正面图像获得卫生纸的柔软度，其中检测台为一个较为光滑桌面。
请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种卫生纸柔软度检测方法的方法流程图，该方法包括以下步骤：
步骤一，获取卫生纸受到的拉力和对检测台的压力，在卫生纸抽离检测台的过程中获得卫生纸的多帧正面图像的灰度图构成表面图像集；利用帧差法设置不同帧间隔基于表面图像集获得任一帧的加速度；基于一帧的加速度、所述压力和拉力获得卫生纸的粗糙度。
首先，本发明检测的卫生纸为皱纹卫生纸，本发明中采用高分辨率相机，固定光源的形式采集皱纹卫生纸在抽离检测台过程中的表面图像。在卫生纸表面竖直方向施加一个压力F，沿水平方向施加拉力
Figure DEST_PATH_IMAGE018
将卫生纸用于拉动卫生纸，这两个力都为恒定的力，实时采集运动的卫生纸的表面图像，每隔一帧采集一次，采集的图像为RGB图像，使用加权灰度化的方法对图像进行灰度化处理，得到灰度图，这些灰度图构成表面图像集。
本发明中卫生纸的运动过程是卫生纸逐渐抽离检测台的过程，由于受到的压力F与拉力
Figure 637127DEST_PATH_IMAGE018
不变，但是由于卫生纸本身重力的作用，卫生纸本身重力对于检测台的压力是不断变小的，其对桌面的总压力逐渐变小，则受到的摩擦力会变小，故卫生纸的运动过程应为加速度增大的加速过程。
进一步的，基于帧差法和表面图像集中的每帧图像获得各帧对应的卫生纸的速度，当采集的图像存在移动物体时，相邻三帧之间在灰度上会有差别，求取图像灰度差的绝对值，则静止的物体在差值图像上表现为0，而移动物体由于存在灰度变化为非0，故可得到卫生纸的速度v。
当利用传统三帧的帧间隔基于帧差法检测运动物体时，对应像素值变化小于事先确定的阈值时，认为该处为背景像素即静止物体，对于慢速运动的物体，检测效果不佳。而卫生纸在抽离检测台的过程中，由于拉力不能过大，否则会导致卫生纸出现破损，故卫生纸的运动较为缓慢，此时使用传统的帧差法监控卫生纸的速度，检测效果不佳。因此需要设置不同的帧间隔求取每帧卫生纸的瞬时速度。
本发明中设置初始的帧间隔为3帧，在3帧的基础上不断的更新，每次增加1帧，优选地本实施例中设置的帧间隔的范围最小为3帧，最大为8帧，在实施者实际使用中，要根据卫生纸的实际运动情况设置不同的帧间隔。
对于卫生纸抽离检测台的过程中一帧来说，利用不同的帧间隔基于帧差法对表面图像集进行分析获得这一帧利用不同的帧间隔求得的速度，例如对于第5帧的卫生纸的速度，可以利用3帧的帧间隔，4帧的帧间隔，或者5帧的帧间隔求得第5帧的卫生纸的速度；对于卫生纸运动过程中的每一帧的速度设置不同的帧间隔基于帧差法获得多个速度，以一帧为例，将其利用不同帧间隔求得的速度按照升序的顺序排列起来为：[
Figure DEST_PATH_IMAGE020
]，其中共有
Figure DEST_PATH_IMAGE022
个速度，任选一个速度，获得该速度与其他速度的差值的绝对值的和，记为误差指标C：
Figure DEST_PATH_IMAGE024
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE026
为在[
Figure 30632DEST_PATH_IMAGE020
]中任意选择的一个速度，
Figure DEST_PATH_IMAGE028
为该帧对应的
Figure 607107DEST_PATH_IMAGE022
个速度中的第j个速度；对于一帧的卫生纸的速度来说，选择误差指标C最小对应的速度为该帧卫生纸运动的最终速度
Figure DEST_PATH_IMAGE030
，如对于该帧来说，4帧的帧间隔求得的误差指标最小，则以4帧的帧间隔求得的该帧的卫生纸的最终速度，也就是说4帧的帧间隔求得速度是最为准确的；另外需要说明的是，并不是所有的帧都能利用3-8的帧间隔求得其速度，例如第3帧，只能用3帧的求得，所以3帧的帧间隔求得的速度即为第3帧的最终速度。
接着，利用求得每帧的卫生纸的最终速度的方法可以获得每帧的卫生纸的最终速度，基于每帧的卫生纸的速度进行拟合获得卫生纸抽离检测台过程中速度与时间的关系曲线，也即是卫生纸拉离测试台的过程中的速度变化曲线V(t)，则曲线上各帧对应的点的切线的斜率为每帧的卫生纸的加速度，选择其中一帧的加速度
Figure DEST_PATH_IMAGE032
。
最后，由于给与卫生纸的压力是不变的，但是在卫生纸抽离检测台的过程中，卫生纸与桌面的接触面是不断变小的，则卫生纸受到的摩擦力是不断减小的；基于其中一帧的加速度
Figure 97256DEST_PATH_IMAGE032
，获得卫生纸在该帧的受到的摩擦力f：
Figure DEST_PATH_IMAGE034
其中，
Figure 505104DEST_PATH_IMAGE018
为卫生纸受到的拉力，
Figure 858724DEST_PATH_IMAGE032
为该帧的加速度，
Figure DEST_PATH_IMAGE036
为卫生纸的质量。
获得卫生纸的长度L以在该帧时拉出检测台的长度X，则由于卫生纸的重力对于检测台的压力为：
Figure DEST_PATH_IMAGE038
其中，g为重力加速，则卫生纸对于检测台的总压力为
Figure DEST_PATH_IMAGE040
，所以摩擦系数R为：
Figure DEST_PATH_IMAGE042
摩擦系数越大，则说明卫生纸的表面是较为粗糙的，则摩擦系数为卫生纸的粗糙度。
步骤二，获得表面图像集中第一帧和最后一帧图像中封闭的边缘线；边缘线上的一个像素的邻域的两个区域的灰度值差异为第一差异；设定第一阈值，若第一差异大于第一阈值则将该像素作为起始点，且起始点为皱纹边缘像素，若小于第一阈值，选择边缘线上其他像素进行判断获得起始点。
首先，根据先验知识可知，在受到拉力和压力的作用下，在拉力方向上，卫生纸会被拉伸，发生形变，而皱纹卫生纸柔软度越好,其皱纹在一定外力下不易受到破坏，在一定的外力下不易受到破坏。生活用纸又叫皱纹纸，其表面是一道道的皱纹，像万千的沟壑，所以以前又叫皱纹纸。本发明中通过检测卫生纸表面的皱纹，以及受到拉力后皱纹的破坏程度表征卫生纸的柔软度。由于卫生纸表面存在皱纹，在受到光照时，皱纹的一侧偏亮，另一侧偏暗。故对卫生纸表面图像进行canny算子边缘检测，获得多条封闭的边缘线，再对边缘线上的像素进行判断，判断是否为皱纹边缘像素；一般来说封闭的边缘线内的区域即为皱纹区域，但是由于皱纹卫生纸其表面往往存在着一些纹理以及生产卫生纸时操作不当或在采集图像时由于外界因素的干扰，在对皱纹进行检测时，通过canny算子检测出的边缘像素点往往会出现误差，因此很可能一些边缘线围绕的区域并不是皱纹区域，且一个边缘线上的像素也并不一定全部都是皱纹区域的边缘像素。
进一步的，对于判断一条边缘线上的像素是否为皱纹边缘像素，由于边缘线是一条封闭的曲线，所以需要找到第一个皱纹边缘像素，作为一个起始点进而根据皱纹边缘像素的特性判断整个边缘线上的像素是否为皱纹边缘像素；任一选择一条边缘线上的一个像素，获得该像素的尺寸为5*5的邻域，由于边缘线上的像素往往是连续的，将边缘线上处在该像素5*5邻域的像素进行连接将该像素的5*5邻域分成两个区域，分别为区域N和区域M，获得区域N和区域M两个区域的灰度值的均值的差值的绝对值，所述绝对值为两个区域的灰度值差异，为第一差异PY：
Figure DEST_PATH_IMAGE044
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE046
表示第一差异；Y表示区域N中像素的数量；T表示区域M中像素的数量；
Figure DEST_PATH_IMAGE048
表示区域N中的第n个像素的灰度值；
Figure DEST_PATH_IMAGE050
表示区域M中第m个像素的灰度值。至此，可以获得边缘线上任一像素的第一差异，同时对第一差异进行归一化。
最后，若边缘线上像素为皱纹边缘像素，则该像素对应的第一差异应该是较大的，设置第一阈值I，优选地，本实例中I的取值为0.87，实施者在实际使用过程中根据具体情况进行设定。若边缘线上该像素的第一差异大于I则该像素为皱纹边缘像素，同时将该像素作为起始点用于判断边缘线上其他像素是否为皱纹边缘像素，若该像素的第一差异小于第一阈值I，选择边缘线上其他像素进行判断获得起始点。
步骤三，根据以一条边缘线的起始点作为起点按照顺时针方向的第i个像素与起始点的距离和灰度值的差异，起始点与第i个像素之间属于皱纹边缘像素的像素中的每个像素与第i个像素之间的距离和灰度值的差异，以及第i个像素的第一差异获得第i个像素的皱纹指标；基于第一阈值获得第i个像素的判断阈值，若皱纹指标大于第i个像素的判断阈值则该像素为皱纹边缘像素。
由于卫生纸的皱纹应该是细密均匀的，即皱纹边缘像素的特性应是一致的，因此判断一条边缘线的起始点作为起点按照顺时针方向的第i个像素是否为皱纹边缘像素时，应结合已经判断为皱纹边缘像素的像素进行判断，同时判断的顺序为按照顺时针方向对边缘线上；设步骤二获得的起始点为
Figure DEST_PATH_IMAGE052
，则对于边缘线的起始点作为起点按照顺时针方向的第i个像素来说，获得第i个像素与起始点以及第i个像素与已经判断为皱纹边缘像素的像素的距离和灰度的差异获得第i个像素的皱纹指标，已经判断为皱纹边缘像素的像素为起始点与第i个像素之间的像素，包括起始点；则第i个像素的皱纹指标为
Figure DEST_PATH_IMAGE054
：
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
其中，
Figure 191004DEST_PATH_IMAGE006
表示以起始点为起点按照顺时针方向边缘线上的第i个像素的皱纹指标；
Figure 921063DEST_PATH_IMAGE008
表示以起始点为起点按照顺时针方向边缘线上的第i个像素的第一差异；B表示起始点与第i个像素点之间皱纹边缘像素的数量，且包括起始点；
Figure 121100DEST_PATH_IMAGE010
表示起始点与第i个像素点之间属于皱纹边缘像素的像素中的第a个像素与第i个像素点的距离；
Figure 911202DEST_PATH_IMAGE012
表示起始点与第i个像素点之间属于皱纹边缘像素的像素中的第a个像素与第i个像素的灰度值的差异；
Figure 196689DEST_PATH_IMAGE014
表示第i个像素的灰度值，
Figure 199281DEST_PATH_IMAGE016
表示起始点与第i个像素点之间属于皱纹边缘像素的像素中的第a个像素的灰度值。
其中，起始点与第i个像素之间的像素的皱纹指标的获取方法与第i个像素的皱纹指标的获取方法相同，且起始点与第i个像素之间的像素判断为皱纹边缘像素的方法与第i个像素判断为皱纹边缘像素的方法相同。同时还需要获得第i个像素的判断阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE056
，也即是在判断第i个像素是否为皱纹边缘像素之前皱纹边缘像素的数量与第一阈值的乘积为
Figure DEST_PATH_IMAGE058
；若第i个像素的皱纹指标大于i个像素的判断阈值
Figure 817606DEST_PATH_IMAGE058
，则第i个像素为皱纹边缘像素。
例如对于在顺时针方向上与
Figure 778609DEST_PATH_IMAGE052
相邻的像素为
Figure DEST_PATH_IMAGE060
，对于
Figure 82551DEST_PATH_IMAGE052
和
Figure 888833DEST_PATH_IMAGE060
两个像素来说，需要获得两个像素的距离以及两个像素的灰度差异获得其皱纹指标，同时获得像素
Figure 63462DEST_PATH_IMAGE060
的判断阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE062
，
Figure 726525DEST_PATH_IMAGE062
的值为第一阈值与1的乘积，其中像素
Figure 219561DEST_PATH_IMAGE052
和
Figure 829534DEST_PATH_IMAGE060
的距离为
Figure DEST_PATH_IMAGE064
，则此时为皱纹边缘像素的像素只有起始点，所以
Figure 389828DEST_PATH_IMAGE006
的计算公式中的B的取值为1，获得像素
Figure 692634DEST_PATH_IMAGE060
的皱纹指标
Figure DEST_PATH_IMAGE066
，同时获得像素
Figure 705589DEST_PATH_IMAGE060
的判断阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE068
，因为此时只有起始点为皱纹边缘像素，所以B的取值为1，若像素
Figure 151876DEST_PATH_IMAGE060
的皱纹指标
Figure 35518DEST_PATH_IMAGE066
大于像素
Figure 305963DEST_PATH_IMAGE060
的判断阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE070
，则像素
Figure 806214DEST_PATH_IMAGE060
为皱纹边缘像素，若小于等于其判断阈值，则继续判断顺时针方向上与像素
Figure 757990DEST_PATH_IMAGE060
相邻的像素。
步骤四，获得边缘线中的皱纹边缘像素，将皱纹边缘像素连接获得皱纹区域；获得第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的灰度差异；基于第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的灰度共生矩阵获得第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的熵值差异；基于所述皱纹区域的灰度差异和熵值差异获得卫生纸皱纹区域的破坏程度；根据卫生纸皱纹区域的破坏程度和卫生纸的粗糙度获得卫生纸的柔软度。
首先，由上述步骤三可以获得每条封闭的边缘线上的皱纹边缘像素点，可以通过对卫生纸刚开始运动时的表面图像和最后即将抽离检测台的表面图像进行分析获得皱纹区域的变化情况从而获得卫生纸的柔软度的情况，该卫生纸开始运动时的表面图像以及最后即将抽离检测台的表面图像分别为表面图像集中的第一帧图像和最后一帧图像；获得第一帧图像和最后一帧图像中的各条边缘线上的皱纹边缘像素点，每条边缘线上的皱纹边缘像素点分别进行连接获得第一帧图像中的皱纹区域和最后一帧图像中的皱纹区域，在拉动卫生纸的过程中，卫生纸也处在一个被拉伸的状态下，图像中呈现出的皱纹区域在受外力拉动时变化越小，其表明卫生纸的柔软度越高。
进一步的，对第一帧图像和最后一帧图像中所有皱纹区域的像素点的灰度值进行求平均值的操作，获得第一帧图像对应的皱纹区域的灰度值的均值
Figure DEST_PATH_IMAGE072
和最后一帧图像对应的皱纹区域的灰度值的均值
Figure DEST_PATH_IMAGE074
；则第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的灰度差异A为：
Figure DEST_PATH_IMAGE076
其中，对A进行归一化处理，灰度差异越大，说明皱纹区域受到外力的情况下变化越大。
接着，获得第一帧和最后一帧图像中各皱纹区域在卫生纸拉力方向上的灰度共生矩阵，基于每个皱纹区域的灰度共生矩阵获得每个皱纹区域的熵，其中，卫生纸拉力方向上也即是水平方向上角度为0度角；获得第一帧图像中所有皱纹区域的熵的均值
Figure DEST_PATH_IMAGE078
与最后一帧图像中所有皱纹区域的熵的均值
Figure DEST_PATH_IMAGE080
；第一帧图像中所有皱纹区域的熵的均值与最后一帧图像中所有皱纹区域的熵的均值的差值的绝对值为第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的熵值差异SC：
Figure DEST_PATH_IMAGE082
其中，第一帧图像中皱纹区域的熵值的均值与最后一帧图像中皱纹区域的熵值的均值差值越大说明说明皱纹区域受到外力的情况下变化越大。获得卫生纸皱纹区域的破坏程度PH：
Figure DEST_PATH_IMAGE084
其中，e表示自然常数，卫生纸皱纹区域的破坏程度PH越大，卫生纸的柔软度越小。
最后，基于卫生纸的粗糙度R和卫生纸皱纹区域的破坏程度PH获得卫生纸的柔软度U：
Figure DEST_PATH_IMAGE086
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE088
表示调节因子，防止分母过小的情况出现导致U出现大于1的情况出现，至此获得了卫生纸的柔软度。
在实际的生产过程中，可以在生产的卫生纸中抽取一定量的样本，根据步骤一到步骤四步骤完成对卫生纸的柔软度的检测，作为同批次生产出来的卫生纸的柔软度，同时，根据实际情况获得柔软度的阈值TH，结合阈值TH判断卫生纸的柔软度是否合格，优选地本实施例中TH的取值为0.82，若不合格则需要检查其生产工艺，如起皱工艺。
实施例2：
本实施例提供了一种卫生纸柔软度检测系统，该系统包括：包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种卫生纸柔软度检测方法的步骤。由于实施例1已经对一种卫生纸柔软度检测方法进行了详细的介绍，此处不再过多介绍。
需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卫生纸柔软度检测方法，其特征在于，该方法包括：获取卫生纸受到的拉力和对检测台的压力，在卫生纸抽离检测台的过程中获得卫生纸的多帧正面图像的灰度图构成表面图像集；利用帧差法设置不同帧间隔基于表面图像集获得任一帧的加速度；基于一帧的加速度、所述压力和拉力获得卫生纸的粗糙度；
获得表面图像集中第一帧和最后一帧图像中封闭的边缘线；边缘线上的一个像素的邻域的两个区域的灰度值差异为第一差异；设定第一阈值，若第一差异大于第一阈值则将该像素作为起始点，且起始点为皱纹边缘像素，若小于第一阈值，选择边缘线上其他像素进行判断获得起始点；
根据以一条边缘线的起始点作为起点按照顺时针方向的第i个像素与起始点的距离和灰度值的差异，起始点与第i个像素之间属于皱纹边缘像素的像素中的每个像素与第i个像素之间的距离和灰度值的差异，以及第i个像素的第一差异获得第i个像素的皱纹指标；基于第一阈值获得第i个像素的判断阈值，若皱纹指标大于第i个像素的判断阈值则该像素为皱纹边缘像素；
获得边缘线中的皱纹边缘像素，将皱纹边缘像素连接获得皱纹区域；获得第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的灰度差异；基于第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的灰度共生矩阵获得第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的熵值差异；基于所述皱纹区域的灰度差异和熵值差异获得卫生纸皱纹区域的破坏程度；根据卫生纸皱纹区域的破坏程度和卫生纸的粗糙度获得卫生纸的柔软度。
2.根据权利要求1所述的一种卫生纸柔软度检测方法，其特征在于，所述利用帧差法设置不同帧间隔基于表面图像集获得任一帧的加速度包括：利用帧差法设置不同的帧间隔获得同一帧的表面图像对应的卫生纸的多个不同的帧间隔求得的速度；获得每帧的表面图像对应的多个不同的帧间隔求得的速度中每个速度与其他速度的差值的绝对值的和，记为误差指标，误差指标最小对应的速度为每帧的卫生纸的最终速度；根据卫生纸拉离测试台的过程中每帧表面图像的最终速度进行拟合获得卫生纸拉离测试台的过程中的速度变化曲线；其中速度变化曲线上各帧对应的点的斜率为各帧的加速度。
3.根据权利要求1所述的一种卫生纸柔软度检测方法，其特征在于，所述获得卫生纸的粗糙度包括：基于对卫生纸的拉力、质量和卫生纸任一帧的加速度获得卫生纸受到的摩擦力；根据摩擦力以及卫生纸对于检测台的压力获得卫生纸得到摩擦系数，所述摩擦系数为卫生纸的粗糙度。
4.根据权利要求1所述的一种卫生纸柔软度检测方法，其特征在于，所述边缘线上的一个像素的邻域的两个区域的灰度值差异为第一差异包括：将边缘线上的一个像素以及其邻域内属于边缘线上的像素进行连接将邻域分为两个区域；获得两个区域的灰度值的均值的差值的绝对值，所述绝对值为两个区域的灰度值差异，为第一差异。
5.根据权利要求1所述的一种卫生纸柔软度检测方法，其特征在于，所述皱纹指标为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
Figure DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表示以起始点为起点按照顺时针方向边缘线上的第i个像素的皱纹指标；
Figure DEST_PATH_IMAGE008
表示以起始点为起点按照顺时针方向边缘线上的第i个像素的第一差异；B表示起始点与第i个像素点之间皱纹边缘像素的数量，且包括起始点；
Figure DEST_PATH_IMAGE010
表示起始点与第i个像素点之间属于皱纹边缘像素的像素中的第a个像素与第i个像素点的距离；
Figure DEST_PATH_IMAGE012
表示起始点与第i个像素点之间属于皱纹边缘像素的像素中的第a个像素与第i个像素的灰度值的差异；
Figure DEST_PATH_IMAGE014
表示第i个像素的灰度值，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
表示起始点与第i个像素点之间属于皱纹边缘像素的像素中的第a个像素的灰度值；其中，起始点与第i个像素之间的像素的皱纹指标的获取方法与第i个像素的皱纹指标的获取方法相同，且起始点与第i个像素之间的像素判断为皱纹边缘像素的方法与第i个像素判断为皱纹边缘像素的方法相同。
6.根据权利要求1所述的一种卫生纸柔软度检测方法，其特征在于，所述基于第一阈值获得第i个像素的判断阈值包括：第i个像素与起始点之间皱纹边缘像素的数量与第一阈值的乘积为第i个像素的判断阈值。
7.根据权利要求1所述的一种卫生纸柔软度检测方法，其特征在于，所述获得第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的灰度差异包括：第一帧图像中所有皱纹区域的灰度值的均值与最后一帧图像中所有皱纹区域的灰度值的均值的差值的绝对值为第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的灰度差异。
8.根据权利要求1所述的一种卫生纸柔软度检测方法，其特征在于，所述第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的熵值差异包括：获得第一帧和最后一帧图像中各皱纹区域在卫生纸拉力方向上的灰度共生矩阵，基于每个皱纹区域的灰度共生矩阵获得每个皱纹区域的熵；第一帧图像中所有皱纹区域的熵的均值与最后一帧图像中所有皱纹区域的熵的均值的差值的绝对值为第一帧和最后一帧图像中皱纹区域的熵值差异。
9.根据权利要求1所述的一种卫生纸柔软度检测方法，其特征在于，所述卫生纸的柔软度包括：卫生纸皱纹区域的破坏程度、卫生纸的粗糙度与卫生纸的柔软度成负相关关系。
10.一种卫生纸柔软度检测系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述一种卫生纸柔软度检测方法的步骤。
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Pledgee: Jiangsu Nantong Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Xingdong Branch

Pledgor: Nantong Junru sanitary products Co.,Ltd.

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