一種鈔券印版的圖像定位方法
【專利摘要】一種鈔券印版的圖像定位方法，包括以下步驟：①建立定位模板、②圖像拼接、③圖像定位步驟，并且上述步驟循環(huán)進(jìn)行直至待檢測圖像與定位模板圖像的所有幀圖像都實現(xiàn)定位。本發(fā)明通過多定位核的圖像精確定位算法，解決了相機(jī)在二維掃描拍攝過程中，由于機(jī)械誤差、印版變形等不確定因素引起的圖像平移、旋轉(zhuǎn)和縮放等，進(jìn)而導(dǎo)致采集到的圖像相對于模板圖像無法精確定位的問題，而且定位速度快、效率高、準(zhǔn)確性高。
【專利說明】一種鈔券印版的圖像定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于印版質(zhì)量檢查儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種鈔券印版的圖像定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在鈔券印版制造完成后，需要利用印版質(zhì)量檢查裝置對印版的質(zhì)量進(jìn)行檢查。在檢查時，先將印版固定到工作臺上，然后驅(qū)動相機(jī)運動，使相機(jī)相對于工作臺沿X、Y軸方向進(jìn)行二維掃描運動；在運動過程中，相機(jī)每隔固定的距離對印版進(jìn)行拍照，計算機(jī)采集到連續(xù)各幀的待檢測圖像后，將模板圖像與待檢測圖像進(jìn)行定位，之后將完成定位后的定位模板圖像與采集到的待檢測圖像對應(yīng)的高低閾值模板進(jìn)行比對，即可獲得單幀的缺陷圖；再將各幀圖像進(jìn)行無縫拼接，即獲得整開樣品印版的缺陷圖。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，模板圖像與待檢測圖像進(jìn)行定位的步驟，首先要在模板圖像上設(shè)置定位核，而定位核的設(shè)置通常是由技術(shù)人員根據(jù)多年工作經(jīng)驗來確定的，但是這種設(shè)置定位核的方式效率低、速度慢而且準(zhǔn)確性也比較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中對模板圖像設(shè)置定位核的方法速度慢、效率低、準(zhǔn)確性較差，而提供一種速度快、效率高、準(zhǔn)確性高的鈔券印版的圖像定位方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種鈔券印版的圖像定位方法，包括以下步驟，
[0007]①建立定位模板:選擇一組完整的模板圖像，依次在所述模板圖像的每幀圖像上設(shè)置定位核，形成所述定位模板；所述定位核的設(shè)置方法包括，
[0008]A.在一幀圖像上選擇定位核設(shè)置區(qū)域；
[0009]B.設(shè)置定位核尺寸及定位核具體位置，若能夠得到至少四個定位核，則該幀圖像的定位核設(shè)置成功，否則定位核設(shè)置失敗；
[0010]②圖像拼接:分別對每幀所述定位模板圖像和每幀待檢測圖像進(jìn)行圖像拼接，利用相鄰圖像間的公共區(qū)域，計算出當(dāng)前幀圖像與相鄰行及相鄰列圖像之間的拼接參數(shù)，實現(xiàn)該幀圖像與周圍相鄰圖像的無縫拼接；
[0011]③圖像定位:從對應(yīng)幀的所述定位模板文件中讀出該幀的定位核信息，如該幀圖像定位核設(shè)置成功，則執(zhí)行步驟a，否則執(zhí)行步驟b ；
[0012]a.通過圖像相似度匹配方法，在該幀所述待檢圖像上找到與定位核具有最佳相似匹配度的區(qū)域，在所述匹配區(qū)域得到所述定位模板圖像與所述待檢測圖像的至少四對匹配點，通過這些所述匹配點，實時計算出所述待測圖像與所述定位模板圖像之間的旋轉(zhuǎn)、平移和縮放，實現(xiàn)單幀有定位核圖像的所述待檢測圖像的定位；
[0013]b.利用該幀圖像與相鄰幀圖像的無縫拼接數(shù)據(jù)和該幀圖像相鄰幀圖像的定位數(shù)據(jù)，以及所述定位模板上對應(yīng)幀圖像與相鄰幀模板圖像的無縫拼接數(shù)據(jù)，計算出該幀圖像相對于所述定位模板的平移數(shù)據(jù)，實現(xiàn)單幀無定位核圖像的所述待檢測圖像的定位；
[0014]④重復(fù)執(zhí)行步驟③，直至所述待檢測圖像與所述定位模板圖像的所有幀圖像都實現(xiàn)定位。
[0015]上述鈔券印版的圖像定位方法中，所述步驟②具體為，先利用高斯濾波器對圖像進(jìn)行平滑，降低圖像像素噪聲，再利用Prewitt邊緣濾波器算子對圖像進(jìn)行濾波，得到X方向?qū)?shù)和Y方向?qū)?shù)，得到梯度圖像，利用如下公式計算出梯度圖像平均絕對差來搜索相鄰圖像公共區(qū)域的最佳重合位置，以得到拼接參數(shù)(Ax，Ay)；
【權(quán)利要求】
1.一種鈔券印版的圖像定位方法，其特征在于:包括以下步驟， ①建立定位模板:選擇一組完整的模板圖像，依次在所述模板圖像的每幀圖像上設(shè)置定位核，形成所述定位模板；所述定位核的設(shè)置方法包括， A.在一幀圖像上選擇定位核設(shè)置區(qū)域； B.設(shè)置定位核尺寸及定位核具體位置，若能夠得到至少四個定位核，則該幀圖像的定位核設(shè)置成功，否則定位核設(shè)置失??； ②圖像拼接:分別對每幀所述定位模板圖像和每幀待檢測圖像進(jìn)行圖像拼接，利用相鄰圖像間的公共區(qū)域，計算出當(dāng)前幀圖像與相鄰行及相鄰列圖像之間的拼接參數(shù)，實現(xiàn)該幀圖像與周圍相鄰圖像的無縫拼接； ③圖像定位:從對應(yīng)幀的所述定位模板文件中讀出該幀的定位核信息，如該幀圖像定位核設(shè)置成功，則執(zhí)行步驟a，否則執(zhí)行步驟b ； a.通過圖像相似度匹配方法，在該幀所述待檢圖像上找到與定位核具有最佳相似匹配度的區(qū)域，在所述匹配區(qū)域得到所述定位模板圖像與所述待檢測圖像的至少四對匹配點，通過這些所述匹配點，實時計算出所述待測圖像與所述定位模板圖像之間的旋轉(zhuǎn)、平移和縮放，實現(xiàn)單幀有定位核圖像的所述待檢測圖像的定位； b.利用該幀圖像與相鄰幀圖像的無縫拼接數(shù)據(jù)和該幀圖像相鄰幀圖像的定位數(shù)據(jù)，以及所述定位模板上對應(yīng)幀圖像與相鄰幀模板圖像的無縫拼接數(shù)據(jù)，計算出該幀圖像相對于所述定位模板的平移數(shù)據(jù)，實現(xiàn)單幀無定位核圖像的所述待檢測圖像的定位； ④重復(fù)執(zhí)行步驟③，直至所述待檢測圖像與所述定位模板圖像的所有幀圖像都實現(xiàn)定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈔券印版的圖像定位方法，其特征在于:所述步驟②具體為，先利用高斯濾波器對圖像進(jìn)行平滑，降低圖像像素噪聲，再利用Prewitt邊緣濾波器算子對圖像進(jìn)行濾波，得到X方向?qū)?shù)和Y方向?qū)?shù)，得到梯度圖像，利用如下公式計算出梯度圖像平均絕對差來搜索相鄰圖像公共區(qū)域的最佳重合位置，以得到拼接參數(shù)(Ax，Ay)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鈔券印版的圖像定位方法，其特征在于:所述步驟B具體為，利用皮爾遜相關(guān)系數(shù)公式對圖像進(jìn)行相似度檢測，計算出該幀圖像上定位核的尺寸及最佳位置，皮爾遜相關(guān)系數(shù)公式如下所示，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈔券印版的圖像定位方法，其特征在于:在所述步驟B中，所述定位核的最佳位置是指P A，B取極值時的數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的鈔券印版的圖像定位方法，其特征在于:所述步驟a具體為，通過所述定位模板圖像與所述待檢測圖像的所述匹配點，利用最小二乘法計算出該幀所述待檢測圖像與所述定位模板圖像之間的平移、縮放因子、旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)，對該幀所述待檢測圖像進(jìn)行實時校正，實現(xiàn)單幀所述待檢測圖像的定位；最小二乘法公式如下所示，
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的鈔券印版的圖像定位方法，其特征在于:所述步驟b具體為，首先提取出所述定位模板中無定位核圖像Am和與其相鄰的有定位核圖像Bm之間的拼接參數(shù)[Axl，Ayl];然后利用圖像Bm與其所述待檢測圖像B之間的定位參數(shù)[dxl, dyl]和[Axl, Ayl]，進(jìn)而共同計算出B與Am的關(guān)系；之后,提取出圖像A與圖像B之間的拼接參數(shù)[Ax2，Ay2];最后利用圖像B與圖像Am的關(guān)系及[A x2，A y2]共同計算出圖像A相對于所述定位模板圖像Am的平移量[dx2，dy2]，以此定位出所有未設(shè)置定位核的圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈔券印版的圖像定位方法，其特征在于:完整的所述模板圖像通過二維掃描獲得。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的鈔券印版的圖像定位方法，其特征在于:所述定位核的設(shè)置數(shù)量為四個。
【文檔編號】G06K9/60GK103593663SQ201310452377
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】劉永江, 杜旭東, 畢明, 張健, 賈可, 付茂栗, 孫曉剛, 張建, 龍成, 王雪 申請人:北京中鈔鈔券設(shè)計制版有限公司, 深圳市中鈔科信金融科技有限公司, 中國人民銀行印制科學(xué)技術(shù)研究所