(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210663683.3 (22)申请日 2022.06.14 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114742837 A (43)申请公布日 2022.07.12 (73)专利权人 华南农业大 学 地址 510642 广东省广州市天河区五山路 483号 (72)发明人 王浩嘉　张德峰　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 伍宏达 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/13(2017.01)G06T 7/155(2017.01) G06T 7/73(2017.01) G03B 17/55(2021.01) H04N 5/33(2006.01) (56)对比文件 US 2019227049 A1,2019.07.25 US 20181476 58 A1,2018.0 5.31 US 20181476 58 A1,2018.0 5.31 US 2019227049 A1,2019.07.25 CN 110473197 A,2019.1 1.19 CN 21393 3463 U,2021.08.10 审查员 古志春 (54)发明名称 基于深层信息影像互动的木材艺术品加工 辅助仪器及方法 (57)摘要 本发明公开了基于深层信息影像互动技术 的木材艺术品加工辅助仪器及方法， 红外摄像头 和投影头安装在外壳的外表面， 外壳的内部设置 有电源、 处理器模块、 散热模块、 数据线组。 本发 明先采用红外摄像头扫描待加工的木材表面， 得 到木材蛀洞红外图像； 通过处理器模块处理后， 得到木材蛀洞轮廓形态学梯度图即等温曲线； 通 过对等温曲线图像的分析， 计算得到木材内部蛀 洞位置信息； 将木材蛀洞位置信息进行可视化图 像渲染重建， 然后通过投影头把木材蛀洞信息图 像的成像投影到木材表面上。 本发 明可以对木材 深层信息进行采集， 实现木材内部状态从不可视 化到可视化， 并加强与木雕艺术工作者的互动， 提高木材艺 术品的加工质量与效率。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 114742837 B 2022.09.16 CN 114742837 B 1.一种基于深层信息影像互动的木材艺术品加工辅助方法， 其特征在于包括下述步 骤： （1） 用红外摄 像头扫描 待加工的木材， 得到 木材蛀洞红外图像； （2） 对木材蛀洞红外图像进行图像预处理、 图像分割及特征提取， 得到木材蛀洞红外图 像边缘轮廓图， 获得木材蛀洞轮廓形态学梯度图， 公式如下： 式中，h表示为整像素坐标输入图像， （ x,y） 表示为图像上任意位置坐标， ( s,t)表示为 (x,y)的邻近点， b表示为结构元素， ⊕表示为膨胀算子， 表示为腐蚀算子， g表示为木材 蛀洞轮廓形态学梯度公式； （3） 建立木材蛀洞图像识别模型， 将木材蛀洞轮廓形态学梯度图输入木材蛀洞图像识 别模型； （4） 对木材蛀洞轮廓形态学梯度图进行分析， 计算得到木材蛀洞位置信 息， 包括木材蛀 洞大小、 形状、 深浅信息； （5） 将计算得到的木材蛀洞位置信息结合木材蛀洞轮廓形态学梯度图， 进行图像可视 化渲染重建； （6） 将渲染重建后得到的木材蛀洞图像通过投影头投影到木材表面， 在木材表面显示 出可视化的木材蛀洞图像。 2.根据权利要求1所述的基于深层信息影像互动的木材艺术品加工辅助方法， 其特征 在于： 步骤 （2） 中， 所述对木材蛀洞红外图像进 行图像预 处理， 包括归一化、 滤波、 去噪过程， 使得到的红外图像数据不同色域边缘光滑平整， 且不同色域边缘清晰度得到保证， 公式如 下： 式中，c(ξ,x)表示为中心函数 x与其邻近像 素ξ的空间距 离函数即 空间权重， σd表示为空 间距离标准差， σd＞0，d(ξ,x)表示为像素间距离， s表示为相 似权重，σ(f(ξ),f(x))表示像权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114742837 B 2素值之间的距离， στ表示为相似距离标准差， στ＞0，f(x)表示为整像素坐标输入图像， k(x) 表示为滤波权值， h(x)表示为整像素坐标 预处理输出图像即在像素点 x处滤波后的值。 3.根据权利要求1所述的基于深层信息影像互动的木材艺术品加工辅助方法， 其特征 在于： 步骤 （3） 中， 所述建立木材蛀洞图像识别模型， 是使用大量木材蛀洞图像数据作为训 练集通过神经网络训练得到的。 4.根据权利要求1所述的基于深层信息影像互动的木材艺术品加工辅助方法， 其特征 在于： 步骤 （4） 中， 对木材蛀洞轮廓形态学梯度图进行分析， 把 g(x,y)=n当做等值面同时也 表示木材蛀洞大小， 当符合以下公式且 时木材内部蛀洞存在， 时木材内 部无蛀洞， 时木材表面出现蛀洞， 公式如下： 式中▽g表示为梯度图像 g(x,y)梯度变化最快的方向和变化量， 表示为g(x,y)在x 方向上的偏导， 表示为g(x,y)在y方向上的偏导， T(n)表示为坐标 （ s,t） 的集合可代表木 材蛀洞位置区域， l为木材蛀洞中心单位方向， m表示为g(x,y)所有局部极小值坐标， 表示为m坐标在木材蛀洞中心单位方向梯度幅值可代 表木材蛀洞深浅 。 5.根据权利要求1所述的基于深层信息影像互动的木材艺术品加工辅助方法， 其特征 在于： 步骤 （5） 中， 所述将计算得到的木材蛀洞位置信息结合木材蛀洞轮廓形态学梯度图， 是指先将木材蛀洞位置信息矩阵化， 然后进行线性变换， 从而将木材蛀洞位置信息转换为 图像模态需要的特征向量尺寸即木材蛀洞信息特征向量， 再与木材蛀洞轮廓形态学梯度图 像特征向量拼接转化为木材蛀洞图像。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114742837 B 3