CN118338132B - 一种柔性材料的拍摄方法、系统、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种柔性材料的拍摄方法、系统、存储介质及电子设备，涉及材料拍摄技术领域。所述方法包括：获取目标材料的材料信息，基于所述材料信息确定光源照射参数；控制光源设备按照所述光源照射参数对所述目标材料进行照射，同时控制真彩线扫描相机对所述目标材料进行拍摄，得到各颜色通道对应的灰度图片；将各所述灰度图片进行融合，得到材料图片；对所述材料图片进行校正，得到目标图片。实施本申请提供的技术方案，可以提高柔性材料图片的真实度。

Description

一种柔性材料的拍摄方法、系统、存储介质及电子设备

技术领域

本申请涉及材料拍摄技术领域，具体涉及一种柔性材料的拍摄方法、系统、存储介质及电子设备。

背景技术

在纺织品、复合材料等其他柔性材料的生产与质量控制领域，对材料的拍摄与分析是保证产品质量的重要环节。质量检测通常涉及对柔性材料表面进行高分辨率的图像捕捉，以便分析其纹理、颜色、以及是否存在缺陷等。

为了获得高质量的图像，光照在拍摄过程中扮演着重要角色，相关技术中，通常使用阵列灯珠作为光源以保证柔性材料表面的充分照明，阵列灯珠能够提供强度较高且相对均匀的光照，理论上有利于获取清晰的图像。然而，在实际应用中，当阵列灯珠的光线直接照射到具有特定纹理的柔性材料上时，由于光源和柔性材料的纹理之间存在周期性的干涉，常常会产生摩尔纹，导致在使用相机捕捉材料对应的图片时不仅会有伪彩还会有摩尔纹的影响，从而使得柔性材料的图片质量真实度较低。

发明内容

本申请提供了一种柔性材料的拍摄方法、系统、存储介质及电子设备，可以提高柔性材料图片的真实度。

第一方面，本申请提供了一种柔性材料的拍摄方法，所述方法包括：

获取目标材料的材料信息，基于所述材料信息确定光源照射参数；

控制光源设备按照所述光源照射参数对所述目标材料进行照射，同时控制真彩线扫描相机对所述目标材料进行拍摄，得到各颜色通道对应的灰度图片；

将各所述灰度图片进行融合，得到材料图片；

对所述材料图片进行校正，得到目标图片。

通过采用上述技术方案，通过获取目标材料的材料信息并据此确定光源照射参数，能够有效地根据材料的特性调整光源的强度、角度和分布，从而优化照射条件，减少因不当光照引起的摩尔纹和伪彩等现象的发生，同时使用真彩线扫描相机对目标材料进行拍摄，并获取各颜色通道对应的灰度图片，进一步提升了图像捕获的精确度，将各颜色通道对应的灰度图片进行融合得到的材料图片，不仅保留了材料的颜色信息减少伪彩现象，而且由于是从多个通道获得的信息综合而成，因此在一定程度上减少了单一光源或单一颜色通道捕捉过程中可能出现的偏差，提高了成像的真实性，最后，通过对材料图片进行校正，更进一步消除了拍摄过程中可能产生的畸变以及摩尔纹，校正处理确保了最终的目标图片与实际观察到的材料更贴近，提高对柔性材料拍摄图片的真实度。

可选的，所述获取目标材料的材料信息，基于所述材料信息确定光源照射参数，包括：获取所述目标材料的初始图像；对所述初始图像进行解析，得到所述目标材料的位置坐标以及颜色分布；基于所述位置坐标确定光源设备的照射角度；基于所述颜色分布确定所述光源设备的照明参数。

通过采用上述技术方案，获得目标材料的初始图像，然后使用图像处理算法解析得到材料的精确位置坐标。同时统计分析图像的颜色分布特征，判断出不同区域的亮度需求，可以基于位置坐标计算出光源需要的精确照射角度，从而确保光线能准确照射在材料上，避免出现错位的问题；与此同时还会依据颜色分布来智能确定不同区域所需要的光照度强度，以实现对材料色彩细节的精确还原。

可选的，所述光源设备的正前方预设距离内设置有一个反射板，所述基于所述位置坐标确定光源设备的照射角度，包括：获取所述反射板与所述光源设备之间的第一距离，以及所述目标材料的位置坐标与所述反射板之间的第二距离；根据所述第一距离、所述第二距离以及所述目标材料的尺寸，计算所述光源设备的照射角度。

通过采用上述技术方案，利用反射板形成的闭环结构测量光源到材料的间接距离，并结合材料尺寸参数，应用三角形几何关系推导出使材料受光均匀的精确照射角度。通过设置反射板并获取与光源及材料间的距离参数，实现了对光源照射角度的精确计算和控制。

可选的，所述控制光源设备按照所述光源照射参数对所述目标材料进行照射，同时控制真彩线扫描相机对所述目标材料进行拍摄，得到各颜色通道对应的灰度图，包括：控制所述光源设备按照所述照射角度以及所述照明参数对所述目标材料进行照射；同时控制真彩线扫描相机中的各线性传感器对所述目标材料进行捕获，得到各颜色通道对应的灰度图片，各所述线性传感器对应捕获一种颜色通道。

通过采用上述技术方案，在确定光照参数后，精确控制光源的照射角度和照度，提供了均匀和适量的照明，同时采用线扫描方式分通道拍摄，避免了色彩混合，保证了不同颜色信息的清晰提取，大幅提高了图片的逼真度。

可选的，所述将各所述灰度图片进行融合，得到材料图片，包括：对各所述灰度图片进行几何校正以及颜色通道对齐，得到各标准灰度图片；对各所述标准灰度图片进行线条拼接，得到完整灰度图片；对所述完整灰度图片进行颜色校准，得到彩色图像，将所述彩色图像作为所述材料图片。

通过采用上述技术方案，在获取分通道灰度图的基础上，首先进行几何和颜色校正，消除各通道之间的差异，然后将标准化的灰度图拼接，恢复完整的图像信息，最后进行颜色校准，生成色彩还原度高的彩色图像，通过分通道拍摄避免了色彩混合，标准化处理又保证了不同通道颜色一致性。

可选的，所述对所述材料图片进行校正，得到目标图片，包括：将所述材料图片从空间域转换成频域；在所述频域中确定摩尔纹对应的频域峰值，通过滤波处理去除所述频域峰值，得到所述频域峰值对应的空白区域；基于图像修复算法对所述空白区域进行修复，得到修复图片；基于预设的校准基准对所述修复图片进行颜色校正，得到目标图片。

通过采用上述技术方案，将材料图像转换到频域，识别出对应摩尔纹的频率成分，然后通过滤波处理精确去除这些频率，获取不存在摩尔纹的图像，频域处理可以有效避免对其他图像细节的影响，通过对明确频率的过滤直接去除摩尔纹，修复算法也使得处理后的图像不会出现破损，最后进行颜色校准，使图像颜色效果符合标准，整个过程实现了对摩尔纹的自动定位和消除，既去除了伪彩色和纹理，又保留了丰富的颜色和细节，大大提高了真实度。

可选的，所述对所述材料图片进行校正，得到目标图片之后，还包括：获取所述目标图片中每个像素点的X、Y、Z对应的法向量分量；计算各所述法向量分量的偏差，并根据各所述偏差确定缺陷类型；基于所述缺陷类型对所述目标图片进行标识，得到标识后的缺陷提示图片。

通过采用上述技术方案，在去除摩尔纹获得高质量目标图像后，提取了每个像素的法向量信息，并分析其偏差情况来判断存在缺陷的可能位置，法向量能够表征材料表面形状变化，其偏差直接对应着表面的瑕疵情况，通过法向量分析实现了对缺陷的精确定位，然后针对不同类型的缺陷给出不同的标识，生成富有提示作用的图像，实现了对材料缺陷的自动识别和提示。

在本申请的第二方面提供了一种柔性材料的拍摄系统，所述系统包括：

光源参数确定模块，用于获取目标材料的材料信息，基于所述材料信息确定光源照射参数；

控制拍摄模块，用于控制光源设备按照所述光源照射参数对所述目标材料进行照射，同时控制真彩线扫描相机对所述目标材料进行拍摄，得到各颜色通道对应的灰度图片；

图片融合模块，用于将各所述灰度图片进行融合，得到材料图片；

图片校正模块，用于对所述材料图片进行校正，得到目标图片。

在本申请的第三方面提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

在本申请的第四方面提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行上述的方法步骤。

综上所述，本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请通过获取目标材料的材料信息并据此确定光源照射参数，能够有效地根据材料的特性调整光源的强度、角度和分布，从而优化照射条件，减少因不当光照引起的摩尔纹和伪彩等现象的发生，同时使用真彩线扫描相机对目标材料进行拍摄，并获取各颜色通道对应的灰度图片，进一步提升了图像捕获的精确度，将各颜色通道对应的灰度图片进行融合得到的材料图片，不仅保留了材料的颜色信息减少伪彩现象，而且由于是从多个通道获得的信息综合而成，因此在一定程度上减少了单一光源或单一颜色通道捕捉过程中可能出现的偏差，提高了成像的真实性，最后，通过对材料图片进行校正，更进一步消除了拍摄过程中可能产生的畸变以及摩尔纹，校正处理确保了最终的目标图片与实际观察到的材料更贴近，提高了对柔性材料拍摄图片的真实度。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种柔性材料的拍摄方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的一种柔性材料的拍摄系统模块示意图；

图3是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

附图标记说明：300、电子设备；301、处理器；302、通信总线；303、用户接口；304、网络接口；305、存储器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本申请实施例的描述中，“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个系统是指两个或两个以上的系统，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清除、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参考图1，特提出了一种柔性材料的拍摄方法的流程示意图，该方法可以依赖于计算机程序实现，可依赖于单片机实现，也可运行于一种柔性材料的拍摄系统上，该计算机程序可集成在智能控制设备中，也可作为独立的工具类应用运行，具体的，该方法包括步骤10至步骤40，上述步骤如下：

步骤10：获取目标材料的材料信息，基于材料信息确定光源照射参数。

本申请实施例可以应用但不限于在需要对柔性材料进行高标准成像的领域，可以提升这些领域中图像的真实性和质量，比如在柔性材料比如匹布纺织品的生产和质量控制过程。

目标材料在本申请实施例中是指需要进行拍摄的各类材料，比如柔性材料等，也可以为其他物品。材料信息可以包括但不限于材料的初始图像、材料的位置坐标以及材料的颜色分布或材料的其他属性等。

具体的，可以使用图像传感器对目标材料进行预拍摄来获取目标材料的初始图像，然后使用图像处理算法解析该初始图像，检测出目标材料的具体位置坐标和颜色信息，即实现获取目标材料的材料信息。获得材料信息后，根据解析出的位置坐标数据计算光源设备的最佳照射角度，同时根据颜色信息判断目标材料的色谱反射特性，根据特性选择合适的光源照明模式，即确定满足该目标材料成像需求的光源照射参数。这种通过分析目标材料信息来确定光照方案的模式，能够根据材料具体条件进行定制化设计，有利于减少因光源位置及参数不当直接引起的成像问题，提高光照针对性。之所以需要获取材料信息并据此确定光源参数，是因为不同材料由于在位置、表面形状、色彩、反射特性等方面的差异，对光照条件的要求也不尽相同。如果不考虑材料信息直接确定统一的光照方案，很容易导致光源设置与材料特性不匹配，反而形成复杂的光影及照射角度，引发严重的成像问题。而本实施例通过提前分析材料本身条件，能够针对性地调整光源照射参数，从而有效避免上述问题，确保光照条件符合材料特点，提高成像效果。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，获取目标材料的材料信息，基于材料信息确定光源照射参数这一步骤，还可以包括以下步骤：

步骤101：获取目标材料的初始图像。

步骤102：对初始图像进行解析，得到目标材料的位置坐标以及颜色分布。

具体的，在确定光源照射参数之前，需要先获取目标材料的初始图像并进行解析，以获得材料的位置坐标和颜色分布信息，首先控制图像传感器对目标材料进行拍摄，获得初始图像。然后对该初始图像进行处理和解析，通过边缘检测、形状分割等图像处理算法，检测出目标材料在拍摄场景中的具体轮廓和位置坐标。再基于颜色解析算法，分析初始图像中的颜色组成，提取出目标材料表面点的颜色数据，得到材料的颜色分布信息。提前获取和解析初始图像，是因为材料的位置坐标和颜色分布是设计光照方案必须要考虑的两个关键信息。位置坐标用于计算光源对材料的最佳角度配置；颜色分布用于确定光源的色温和强度参数。如果不解析初始图像以获取这两项信息，就很难合理设置光照参数。而预先解析初始图像正可以提供这些信息，以指导后续的光源参数确定，使得光照方案既符合材料在场景中的位置分布，也匹配材料本身的色彩特点，从而确保光照效果最优。

步骤103：基于位置坐标确定光源设备的照射角度。

光源设备是指能够产生无影或者近似单方向光线的照明设备，这种光源设备通过消除多方向交叉的光线，可以有效减少光线与材料间的摩尔纹。此外，本申请实施例还设置了一个会反射且可调节角度的反射板，让光线经过反射板反射后再照射到目标材料表面，可以进一步消除光线的直接照射影响，使光照更柔和均匀。具体的位置关系为，光源设备设置在场景一侧，其正前方预设距离内放置有反射板，真彩线扫描相机设置在与光源设备不同的场景另一侧，与光源设备对称，使其摄像头对准目标材料，目标材料置于光源设备和真彩线扫描相机的正中间位置。当光源发出的光线直接照射目标材料时，会产生明显的光影差异，影响成像效果，本申请设置反射板可以让光线先照射在反射板上，然后经过漫反射后，以软化和均匀的光线入射到目标材料表面，设置反射板可以优化光线的入射方向和强度分布，提高对材料的照明均匀性，有利于改善成像效果和图像质量。

具体的，首先根据目标材料在拍摄场景中的位置坐标，计算光源设备与目标材料之间的距离。然后结合光源与反射板之间的距离，根据光线的反射原理，确定光源照向材料的入射角度和反射角度。最后综合考虑材料的形状、表面特征等因素，计算能够达到照射均匀、避免明暗不同的最佳角度值，即确定光源的照射角度参数。基于目标材料的位置坐标来确定光源角度，是因为不同位置的目标材料对入射光线的反射接收效果各不相同，如果光源角度不能适应位置坐标，很容易造成目标材料局部区域过亮或过暗的问题，影响成像效果。通过计算配合位置坐标设定光源角度，可以保证光线以最佳方式照射到整个材料表面，提高光照均匀性，避免成像质量下降。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，基于位置坐标确定光源设备的照射角度这一步骤，还可以包括以下步骤：

步骤1031：获取反射板与光源设备之间的第一距离，以及目标材料的位置坐标与反射板之间的第二距离。

具体的，通过使用距离传感器测量并记录下光源设备与反射板之间的距离，即第一距离。然后，根据上述得到的目标材料的位置坐标，结合反射板已知的大小和位置，通过几何关系计算出目标材料与反射板之间的距离，即第二距离。获取这两个距离的参数的目的在于，为照射角度的计算提供输入值，根据光线的反射定律，入射角等于反射角，而这两个角度大小都与两距离值和相关。只有准确地测量获得这两个距离，才能计算出光照与材料受光面形成的夹角，即确定精确的光源照射角度。

步骤1032：根据第一距离、第二距离以及目标材料的尺寸，计算光源设备的照射角度。

具体的，在得到光源设备到反射板的第一距离D1，然后计算目标材料到反射板的第二距离D2之后，以及获得材料的尺寸参数，目标材料的长度L和宽度W，带入这三个距离和尺寸参数，根据平面几何关系，可以推导出入射光射到材料表面的位置坐标点(x，y)。结合坐标点(x，y)和目标材料法线方向，再应用光的反射定律，计算出光线入射材料表面的精确照射角度θ。这种计算方式可行是因为光线的反射与材料表面的接收方向息息相关，必须考虑各距离参数和材料本身尺寸，才能准确推导出光照在材料受光面的入射点和对应角度。

示例性地，假设测量所得第一距离D1=50cm，第二距离D2=80cm，材料长L=20cm，宽W=10cm，可以计算出光照射在材料表面的坐标点为(8，6)，然后根据材料法向方向，可以推导出最佳照射角度θ为30°。

步骤104：基于颜色分布确定光源设备的照明参数。

具体的，根据目标材料颜色分布特点来确定光源设备的照明参数，主要包括光强度、颜色温度等，目的是实现材料真实的颜色还原。在获取目标材料的颜色分布信息后，采集不同位置区域点的颜色和亮度值，统计生成颜色采样数据库。然后分析数据库中主要颜色分布特点，判断材料整体是否偏暖色还是偏冷色，确定合适的光源色温参数。接着根据材料样本表面颜色的深浅反差大小，确定需要的光源强度输出功率，最后综合颜色温度和强度参数，完成光源设备的照明模式设定。

示例性地，如果通过采样分析材料表面颜色以蓝、绿色调为主，颜色层次变化不大。则可以确定采用偏冷色温的5500K光源，同时根据颜色反差小的特点，选择较低的500流明的输出强度。经过该设置，光源设备可以发出与材料颜色分布特性匹配的照明光线，使得成像效果更加逼真。

步骤20：控制光源设备按照光源照射参数对目标材料进行照射，同时控制真彩线扫描相机对目标材料进行拍摄，得到各颜色通道对应的灰度图片。

真彩线扫描相机是指能够进行线性扫描拍摄的专业图像设备，通过线性CCD传感器，可以进行高速且高分辨率的逐行扫描成像，相比于普通数字相机整体成像，它能够获取更丰富的图像细节信息。在本申请实施例中使用真彩线扫描相机可以扫描较强的分层性，可以分出红、绿、蓝等颜色通道的图像信息。真彩线扫描相机可以提供高分辨多通道的扫描成像功能，获取丰富的材料光学信息，有利于材料颜色精准还原，提升成像效。

具体的，在确定好光源的照射角度和照明参数后，需要按照这些照射参数控制光源设备对目标材料进行精确照明，对光源设备下达光照控制指令，设置光照角度和光线参数，使其按设定模式进行光线的发射。在下达光照控制指令的同时，下达拍摄指令以控制真彩线扫描相机，使其以一行一行的方式扫描拍摄目标材料，并配合光源的照射同步进行。真彩线扫描相机拍摄时，可设置不同的滤光器，分别获取红、绿、蓝三个颜色通道的图像信息。最后，整理所有扫描行图像，在每个颜色通道上，层叠合成出目标材料的红、绿、蓝灰度图。分通道逐行扫描拍摄可以获取材料在不同颜色光下的具体反射特征信息，并将其分层作为后期处理的基础数据。如果直接整体拍摄，很难分离出材料对不同颜色光线的吸收和反射特性，而分层扫描可以提供足够详细的光学特性数据，便于后期根据材料真实颜色还原图像。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，控制光源设备按照光源照射参数对目标材料进行照射，同时控制真彩线扫描相机对目标材料进行拍摄，得到各颜色通道对应的灰度图片这一步骤，还可以包括以下步骤：

步骤201：控制光源设备按照照射角度以及照明参数对目标材料进行照射。

具体的，在确定光源设备的照射角度和照明参数后，需要精准控制光源设备按照这些参数对目标材料进行精准照明，比如设置光源的水平和垂直角度为计算得到的最佳照射角度θ，例如θ=30°，设置光源的输出波长范围和强度，匹配材料样本的颜色温度和亮度参数，例如色温5000K，亮度300流明，将这些参数转换为可控制的指令，给光源设备下达执行指令，控制光源装置的内部机构，调整光源角度到预设θ=30°位置，并启动光源照明，按设定的波长范围和强度输出光线，照射到目标材料表面。

步骤202：同时控制真彩线扫描相机中的各线性传感器对目标材料进行捕获，得到各颜色通道对应的灰度图片，各线性传感器对应捕获一种颜色通道。

具体的，为了获取目标材料在不同颜色光照下的反射响应特征，需要控制真彩线扫描相机中的RGB三个线性传感器对目标材料进行逐行扫描拍摄，各传感器分别对应捕获一个颜色通道的图像信息。先在真彩线扫描相机的光路上设置红、绿、蓝三个颜色的滤光器，使每个线性传感器仅接收对应波段的光线。然后逐一选择一个线性传感器，发出扫描执行指令，控制该传感器从材料最左端开始，一行行扫描材料表面并拍摄图像，重复该过程，直到所有传感器都完成拍摄为止，这样每次拍摄可得到目标材料在一种颜色光照下的灰度图片。进行分层逐行扫描拍摄是因为不同颜色光线对材料表面的反射和散射效果不同，必须分别获取各色光下的反射响应图像，才能完整记录材料的光学特性信息。这些灰度图片的颜色通道数据，将成为材料真实色彩还原的基础，而线扫描拍摄可以提供高速高分辨的图像捕获能力，有利于获取精细明晰的扫描图像。

通过分层控制线扫描相机进行RGB三通道信息的捕获，可以高效获取材料在不同颜色光照下的光学特性数据，为后期的图像处理提供原始的色彩基础数据，将有助于提高材料颜色的还原质量。

步骤30：将各灰度图片进行融合，得到材料图片。

具体的，在获得目标材料在红、绿、蓝三个颜色通道下的灰度图像后，需要将这三张灰度图进行图像融合，最终合成出表现材料真实色彩的完整图像。首先对三张灰度图像进行行列校正，使各颜色通道的图像大小和对齐一致。然后将红色灰度图作为红色通道，绿色灰度图作为绿色通道，蓝色灰度图作为蓝色通道，进行RGB三通道的叠加融合。根据每个像素在三个通道中的灰度值，计算合成出对应的RGB颜色，最终得到表现材料真实色彩信息的材料图片。进行灰度图像的融合主要是为了恢复材料真实的色彩表现效果，单独的灰度图只包含了每个颜色通道的明暗信息，而无法代表材料最终的色彩特征，将三个通道的信息综合起来，根据它们的颜色光强度比例关系计算生成色彩，才能使材料的颜色在图像中得到准确的重建和呈现。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，将各灰度图片进行融合，得到材料图片这一步骤，还可以包括以下步骤：

步骤301：对各灰度图片进行几何校正以及颜色通道对齐，得到各标准灰度图片。

具体的，可以使用图像处理软件的几何校正工具，检测各灰度图片的边界轮廓，计算图像存在的倾斜、旋转等几何形变。然后根据形变参数，对图像像素点位置进行矫正变换，将图像几何形状调整为标准正方形，完成几何校正。接着，对各颜色通道的灰度图进行位置对齐，计算使三张灰度图的目标材料主体范围精确重合，通过缩放、移动等操作，调整三个颜色通道中的材料位置一致，完成颜色通道的对齐。由于原始扫描图像存在位置、尺寸等误差，直接融合会使不同通道无法对齐产生色差，进行几何校正可以消除形变，通道对齐则保证了每个像素点完全对应，有助于正确合成出材料的色彩信息。

步骤302：对各标准灰度图片进行线条拼接，得到完整灰度图片。

具体的，先获取各标准灰度图的行数信息，计算出每张灰度图需要增加的行数，以与最终图像大小匹配，然后对每张灰度图进行行的复制，在图像下方追加需要的行数，扩充图像范围，接着使用线性插值算法，将新增行与原有行进行平滑过渡和融合，使新增行与原图无缝衔接，图像呈连续完整状态，经过行追加和插值后，每张灰度图都可转变为行数完整的完整灰度图片。通过线条拼接线阵扫描的方式使得每次只能扫描并拍摄特定行数，而不能直接获取整块图像，为了还原完整的材料图像，必须合理补充各标准灰度图中的缺失行信息，线性插值可以使新增行与原图自然融合避免明显边界。

步骤303：对完整灰度图片进行颜色校准，得到彩色图像，将彩色图像作为材料图像。

具体的，先建立该目标材料的颜色查对表，存储目标材料在不同区域的参考颜色数据。然后在图像处理软件上输入三通道完整灰度图，在颜色校准模块中加载参考颜色查对表，选择色彩映射算法如三线性回归等。根据算法、参考颜色数据对三通道的明暗值进行重新映射和计算，转换每个像素的颜色属性，将灰度图像转变为表现真实材料颜色的彩色图像。进行颜色校准的原因是，三通道灰度图中的像素值只是代表了不同颜色成分光线的强度信息，必须通过颜色属性计算才能转换为实际的材料色彩，加载材料颜色样本数据可以使计算更准确。而直接拼接灰度图无法得到真实材料色彩，只有通过色彩校准才能实现最佳的色彩还原效果。

步骤40：对材料图片进行校正，得到目标图片。

具体的，在获得表示材料颜色信息的图像后，还需要进行图像校正，以提高图像的视觉质量，生成最终呈现材料细节的目标图像。

在一种可选的实施例中，可以检测图像的色彩平衡状况，在需要的区域进行选择性颜色增强，平衡图像在高光和阴影区域的色彩。然后对图像的清晰度进行校正，通过提升对比度、锐化边缘等手段，增强图像中的细节特征。接着进行噪声过滤，用中值滤波、高斯滤波等算法去除图像噪声点，最后进行畸变校正，消除图像的几何形变，输出矩形规范的图像结果。进行图像校正进一步提升了目标图像的视觉效果与美观性。通过色彩平衡、清晰度调整和噪声过滤，可以使图像色彩更丰富均衡、细节更突出清晰，视觉效果更佳，规范图像几何形状也更符合图像质量要求。

在另一种可选的实施例中，可以利用快速傅里叶变换，将材料图像从空间域转换到频域，获取图像的频谱信息。然后在频谱图中分析确定高频部分代表摩尔纹的峰值区域，并设计数字滤波器针对性地抑制这些峰值，消除对应的频率成分。经滤波后的频谱图出现表示摩尔纹信息的空白区域。接下来，利用图像修复算法，如内插法等，根据周围正常频谱信息推测空白区域的频率成分，实现对空白区域的信息修复，然后进行傅里叶反变换，将处理后的频谱转换回图像空间域，得到去除了摩尔纹的图像。最后，为补偿频域处理造成的细微色差，需要进行颜色校正，根据预设的色彩校准基准，调整图像色彩参数，进行伽马校正等，输出色彩效果更佳的目标图像。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，对材料图片进行校正，得到目标图片这一步骤，还可以包括以下步骤：

步骤401：将材料图片从空间域转换成频域。

步骤402：在频域中确定摩尔纹对应的频域峰值，通过滤波处理去除频域峰值，得到频域峰值对应的空白区域。

具体的，为了在频域中去除材料图像中的摩尔纹信号，首先需要将材料图片从空间域转换到频域，因为空间域中的像素信息混合在一起，不易区分摩尔纹和正常细节，而通过转换到频域，可以将不同信息按频率分离，便于有效识别和处理摩尔纹。且在频域中直接处理可以只消除摩尔纹信息，不会影响到其他图像区域，可避免空间域直接处理时可能造成的细节损失。采用快速傅里叶变换算法，对材料图片的像素信息进行傅里叶变换，将图像从空间域转换到频域，得到图像的频谱信息。在频谱图中分析识别出代表摩尔纹的高频信号区域，这些区域在频谱图中表现为频域峰值，根据不同方向摩尔纹的频域分布特点，可以确定频域峰值对应的频率坐标，然后设计数字滤波器，以消除这些峰值区域。具体方法是，在峰值频率设置滤波器的阻带，使滤波器能有针对性地抑制这些频率分量。然后利用该滤波器处理频谱图，滤除峰值对应的频率，最终得到摩尔纹峰值频率为空白的频谱图。

步骤403：基于图像修复算法对空白区域进行修复，得到修复图片。

具体的，在频域对材料图片进行滤波处理后，会出现表示摩尔纹信息的空白区域。这些空白区域缺失了原图像中的正常频谱信息，如果直接转换回空间域，将导致这些区域图像信息丢失，出现缺陷。为了补充空白区域丢失的信息，需要利用图像修复算法进行处理。具体是使用内插法，基于空白区域周围正常的频谱信息，进行平滑内插，根据相邻频谱变化规律推测空白区域的频谱信息，实现对空白区域的合理信息修复。在去除摩尔纹的同时，尽可能保留图像原有的细节信息，避免引入缺陷，提高图像的视觉效果。

步骤404：基于预设的校准基准对修复图片进行颜色校正，得到目标图片。

具体的，在频域处理去除摩尔纹后，由于频谱信息发生了变化，经反变换得到的修复图片可能会出现一定的色差问题，需要进行颜色校准以提高图像效果，预设该材料的色彩校准基准，如设定标准的RGB、HSV等颜色参数范围。然后加载修复图片，检测其颜色分布情况与标准基准的偏差。接着，通过算法如三线性回归等来重新映射图像的颜色属性，调整RGB分量，使其符合预设的基准参数要求，这样就可以消除修复图片在颜色方面的偏差，输出视觉效果更佳的目标图片。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，对材料图片进行校正，得到目标图片这一步骤之后，还可以包括以下步骤：

步骤501：获取目标图片中每个像素点的X、Y、Z对应的法向量分量。

具体的，在得到目标图片之后，可以对目标材料的质量进行检测，在图像处理软件中，对目标图片的RGB值进行解析，建立起图像的三维坐标体系。然后通过计算每个像素点周围像素的高度变化情况，利用数值微分的方法，近似求取每个像素点表面法向量的X、Y、Z对应的三个分量值。法向量可以很好地表示图像表面法向的方向变化，是判断表面形态的重要信息。不同的表面起伏情况会导致法向量分量产生不同程度的变化，因此需要首先获取图像法向量分量数据，为后续根据法向量变化情况判断和定位表面缺陷提供基础。

步骤502：计算各法向量分量的偏差，并根据各偏差确定缺陷类型。

具体的，在获取每个像素点的法向量分量后，需要计算同一区域内法向量分量的偏差程度。具体是将目标图片分块，对每个小块内的多个像素法向量分量值进行统计分析，计算同一块内X、Y、Z三个分量的方差。然后根据不同类型缺陷的法向量变化模型，如凹痕缺陷对应法向量偏差更突出，设置各类缺陷的法向量偏差阈值。最后通过将各块内法向量偏差与阈值表进行匹配，即可判断出每个图像块对应的缺陷类别，完成缺陷的自动识别。不同的表面缺陷会使法向量分布产生不同程度的偏移变化。比如凹痕缺陷会导致更剧烈的法向量改变。根据法向量偏差幅度的大小可以判断出是何种类型的缺陷，从而实现基于法向量信息的智能化缺陷分类。

步骤503：基于缺陷类型对目标图片进行标识，得到标识后的缺陷提示图片。

具体的，在识别出目标图片中的各类缺陷及其位置后，需要进行针对性的图像标注，以生成富有提示作用的缺陷标识图。可以选取不同颜色的边界框来表示不同类型的缺陷，比如使用红色框标注凹陷缺陷，绿色框标注毛刺缺陷等。然后，在图像处理软件中，根据已知的各缺陷位置信息，在目标图片上逐一绘制出表示相应缺陷类型的颜色边界框，使之严格覆盖住缺陷区域。这样就可以得到直观地标注出全部缺陷信息的缺陷提示图。便于对检测出的各类缺陷一目了然，为后期的缺陷分析和材料改良提供视觉化的支持。

请参见图2，为本申请实施例提供的一种柔性材料的拍摄系统模块示意图，该柔性材料的拍摄系统可以包括：光源参数确定模块、光源参数确定模块、图片融合模块以及图片校正模块，其中：

光源参数确定模块，用于获取目标材料的材料信息，基于所述材料信息确定光源照射参数；

控制拍摄模块，用于控制光源设备按照所述光源照射参数对所述目标材料进行照射，同时控制真彩线扫描相机对所述目标材料进行拍摄，得到各颜色通道对应的灰度图片；

图片融合模块，用于将各所述灰度图片进行融合，得到材料图片；

图片校正模块，用于对所述材料图片进行校正，得到目标图片。

可选的，所述光源参数确定模块，还用于获取所述目标材料的初始图像；对所述初始图像进行解析，得到所述目标材料的位置坐标以及颜色分布；基于所述位置坐标确定光源设备的照射角度；基于所述颜色分布确定所述光源设备的照明参数。

可选的，所述光源参数确定模块，还用于获取所述反射板与所述光源设备之间的第一距离，以及所述目标材料的位置坐标与所述反射板之间的第二距离；

根据所述第一距离、所述第二距离以及所述目标材料的尺寸，计算所述光源设备的照射角度。

可选的，所述控制拍摄模块，还用于控制所述光源设备按照所述照射角度以及所述照明参数对所述目标材料进行照射；同时控制真彩线扫描相机中的各线性传感器对所述目标材料进行捕获，得到各颜色通道对应的灰度图片，各所述线性传感器对应捕获一种颜色通道。

可选的，所述图片融合模块，还用于对各所述灰度图片进行几何校正以及颜色通道对齐，得到各标准灰度图片；对各所述标准灰度图片进行线条拼接，得到完整灰度图片；对所述完整灰度图片进行颜色校准，得到彩色图像，将所述彩色图像作为所述材料图像。

可选的，所述图片校正模块，还用于将所述材料图片从空间域转换成频域；在所述频域中确定摩尔纹对应的频域峰值，通过滤波处理去除所述频域峰值，得到所述频域峰值对应的空白区域；基于图像修复算法对所述空白区域进行修复，得到修复图片；基于预设的校准基准对所述修复图片进行颜色校正，得到目标图片。

可选的，一种柔性材料的拍摄系统还包括缺陷质检模块，所述缺陷质检模块，用于获取所述目标图片中每个像素点的X、Y、Z对应的法向量分量；计算各所述法向量分量的偏差，并根据各所述偏差确定缺陷类型；基于所述缺陷类型对所述目标图片进行标识，得到标识后的缺陷提示图片。

需要说明的是：上述实施例提供的系统在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的系统和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质可以存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述实施例的一种柔性材料的拍摄方法，具体执行过程可以参见上述实施例的具体说明，在此不进行赘述。

请参照图3本申请还公开一种电子设备。图3是本申请实施例的公开的一种电子设备的结构示意图。该电子设备300可以包括：至少一个处理器301，至少一个网络接口304，用户接口303，存储器305，至少一个通信总线302。

其中，通信总线302用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口303可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口303还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口304可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。

其中，处理器301可以包括一个或者多个处理核心。处理器301利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器305内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器305内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器301可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（Programmable LogicArray，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器301可集成中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU）、图像处理器（Graphics Processing Unit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器301中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器305可以包括随机存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory）。可选的，该存储器305包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器305可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器305可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器305可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器301的存储装置。参照图3，作为一种计算机存储介质的存储器305中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种柔性材料的拍摄方法的应用程序。

在图3所示的电子设备300中，用户接口303主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器301可以用于调用存储器305中存储一种柔性材料的拍摄方法的应用程序，当由一个或多个处理器301执行时，使得电子设备300执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几种实施方式中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后，将容易想到本公开的其他实施方案。

本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种柔性材料的拍摄方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标材料的材料信息，基于所述材料信息确定光源照射参数；

其中，获取目标材料的材料信息，基于所述材料信息确定光源照射参数，包括：

获取目标材料的初始图像；

对所述初始图像进行解析，得到所述目标材料的位置坐标以及颜色分布；

基于所述位置坐标确定光源设备的照射角度；

基于所述颜色分布确定所述光源设备的照明参数；

控制光源设备按照所述光源照射参数对所述目标材料进行照射，同时控制真彩线扫描相机对所述目标材料进行拍摄，得到各颜色通道对应的灰度图片；

将各所述灰度图片进行融合，得到材料图片；

对所述材料图片进行校正，得到目标图片。

2.根据权利要求1所述的一种柔性材料的拍摄方法，其特征在于，所述光源设备的正前方预设距离内设置有一个反射板，所述基于所述位置坐标确定光源设备的照射角度，包括：

获取所述反射板与所述光源设备之间的第一距离，以及所述目标材料的位置坐标与所述反射板之间的第二距离；

根据所述第一距离、所述第二距离以及所述目标材料的尺寸，计算所述光源设备的照射角度。

3.根据权利要求1所述的一种柔性材料的拍摄方法，其特征在于，所述控制光源设备按照所述光源照射参数对所述目标材料进行照射，同时控制真彩线扫描相机对所述目标材料进行拍摄，得到各颜色通道对应的灰度图片，包括：

控制所述光源设备按照所述照射角度以及所述照明参数对所述目标材料进行照射；

同时控制真彩线扫描相机中的各线性传感器对所述目标材料进行捕获，得到各颜色通道对应的灰度图片，各所述线性传感器对应捕获一种颜色通道。

4.根据权利要求1所述的一种柔性材料的拍摄方法，其特征在于，所述将各所述灰度图片进行融合，得到材料图片，包括：

对各所述灰度图片进行几何校正以及颜色通道对齐，得到各标准灰度图片；

对各所述标准灰度图片进行线条拼接，得到完整灰度图片；

对所述完整灰度图片进行颜色校准，得到彩色图像，将所述彩色图像作为所述材料图片。

5.根据权利要求1所述的一种柔性材料的拍摄方法，其特征在于，所述对所述材料图片进行校正，得到目标图片，包括：

将所述材料图片从空间域转换成频域；

在所述频域中确定摩尔纹对应的频域峰值，通过滤波处理去除所述频域峰值，得到所述频域峰值对应的空白区域；

基于图像修复算法对所述空白区域进行修复，得到修复图片；

基于预设的校准基准对所述修复图片进行颜色校正，得到目标图片。

6.根据权利要求1所述的一种柔性材料的拍摄方法，其特征在于，所述对所述材料图片进行校正，得到目标图片之后，还包括：

获取所述目标图片中每个像素点的X、Y、Z对应的法向量分量；

计算各所述法向量分量的偏差，并根据各所述偏差确定缺陷类型；

基于所述缺陷类型对所述目标图片进行标识，得到标识后的缺陷提示图片。

7.一种柔性材料的拍摄系统，其特征在于，所述系统包括：

光源参数确定模块，用于获取目标材料的材料信息，基于所述材料信息确定光源照射参数；其中，获取目标材料的材料信息，基于所述材料信息确定光源照射参数，包括：获取目标材料的初始图像；对所述初始图像进行解析，得到所述目标材料的位置坐标以及颜色分布；基于所述位置坐标确定光源设备的照射角度；基于所述颜色分布确定所述光源设备的照明参数；

控制拍摄模块，用于控制光源设备按照所述光源照射参数对所述目标材料进行照射，同时控制真彩线扫描相机对所述目标材料进行拍摄，得到各颜色通道对应的灰度图片；

图片融合模块，用于将各所述灰度图片进行融合，得到材料图片；

图片校正模块，用于对所述材料图片进行校正，得到目标图片。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述指令适用于由处理器加载并执行如权利要求1-6任意一项所述的方法。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和所述网络接口用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如权利要求1-6任意一项所述的方法。