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[發明專利]一種基于圖像采集和識別的濾棒計數方法和裝置有效

專利信息
申請號: 201811592070.5 申請日: 2018-12-25
公開(公告)號: CN109741303B 公開(公告)日: 2020-09-01
發明(設計)人: 王琪;秦婷;劉萬里;朱增旭 申請(專利權)人: 浙江中煙工業有限責任公司
主分類號: G06T7/00 分類號: G06T7/00;H04N5/232;H04N5/235
代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224 代理人: 曹兆霞
地址: 310009 浙*** 國省代碼: 浙江;33
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 基于 圖像 采集 識別 計數 方法 裝置
【權利要求書】:

1.一種基于圖像采集和識別的濾棒計數方法,其特征在于,實現所述濾棒計數方法的裝置包括:

可移動的箱體,箱體底部放置有為成像補光燈和相機供電的UPS;箱體包括用于固定相機的抽屜式第一抽拉結構和承載濾棒塑格的抽屜式第二抽拉結構,其中,第一抽拉結構和第二抽拉結構的抽拉方向平行;還包括抽拉方向與第一抽拉結構抽拉方向正交的收納抽屜;箱體內還設有成像補光燈和相機;

筆記本電腦,放置在箱體頂面,與相機通信連接;

所述濾棒計數方法包括:

第二抽拉結構抽出,承載待計數的裝有濾棒的濾棒塑格;

根據濾棒塑格的大小,第一抽拉結構抽出到濾棒塑格最佳成像焦距位置;

筆記本電腦控制相機拍攝濾棒,并接收相機拍攝的濾棒圖像;

筆記本電腦對接收的濾棒圖像進行依次濾波去噪、圖像二值化、形態學處理以及計數分析,獲得濾棒個數并輸出;

其中,第一抽拉結構為框架結構,包括前面板、三角形的兩個側架以及連接兩個側架的第一橫桿,前面板的內壁上安裝有相機;

第二抽拉結構為框架結構,包括前面板、直角梯形的兩個側架以及連接兩個側架的第二橫桿,兩個側架上靠近前面板處固定有兩個側面板,該兩個側面板與前面板組成承載濾棒塑格的容納腔;

第一抽拉結構與第二抽拉結構相對布置,合上時,三角形側架的傾斜面與直角梯形側架的傾斜面抵靠接觸。

2.如權利要求1所述的基于圖像采集和識別的濾棒計數方法,其特征在于,第一抽拉結構、第二抽拉結構以及收納抽屜均通過直線導軌實現抽拉。

3.如權利要求1所述的基于圖像采集和識別的濾棒計數方法,其特征在于,在靠近第一抽拉結構的前面板的空間,通過支架設置有一對平行LED補光燈和一對豎直LED補光燈。

4.如權利要求1所述的基于圖像采集和識別的濾棒計數方法,其特征在于,箱體側面上還固定有與箱體側面成30度角的手推扶手。

5.如權利要求1所述的基于圖像采集和識別的濾棒計數方法,其特征在于,箱體還設有套桿式的手推扶手,手推扶手一端與第二抽拉結構的前面板固定連接。

6.如權利要求1所述的基于圖像采集和識別的濾棒計數方法,其特征在于,箱體的底部靠近手推扶手的一側安裝有一對萬向輪,遠離手推扶手的一側安裝有一對定向輪,其中,定向輪的支架采用固定支架,萬向輪的支架采用雙波盤雙軌道圓弧形的設計。

7.如權利要求1所述的基于圖像采集和識別的濾棒計數方法,其特征在于,濾波去噪包括:采用雙邊濾波來進行濾波去噪,去噪時,直徑參數設置成一個濾棒在成像圖片所占的寬度,SigmaColor設置為10,SigmaSpace設為0;

圖像二值化包括:采用直方圖統計去噪處理后的濾棒圖像的像素值,并采用直方圖雙峰法選取中間像素值作為分割閾值,對去噪處理后的濾棒圖像進行二值化處理以分割背景和濾棒。

8.如權利要求1所述的基于圖像采集和識別的濾棒計數方法,其特征在于,形態學處理包括:

利用二值化處理得到的濾棒掩碼提取原圖對應的濾棒前景感興趣區域,并設置第一次形態學梯度大小模板取3,對濾棒前景感興趣區域圖片進行第一次形態學梯度計算,獲得第一梯度圖片;再設置第二次取形態學梯度大小取5,對濾棒前景感興趣區域圖片進行第二次形態學梯度計算,獲得第二梯度圖片;按照0.5和0.5的權重對第一梯度圖片和第二梯度圖片進行加權求和,獲得梯度圖像;

設置模板大小設置為5,對梯度圖像進行形態學閉運算,獲得最后的梯度圖像;

計數分析包括:

利用最大類間方差閾值法處理經形態學處理后的梯度圖片,得到反向二值圖片;然后,對反向二值圖片進行距離變換得到質心骨架圖;最后,對質心骨架圖進行極值點檢測得到單獨的連通區域;

針對連通區域,計算單個連通區域的個數得到濾棒總數,每個單連通區域即為一個濾棒;

針對粘連區域,利用粘連區域的面積除以單個連通區域的面積即可得到來濾棒個數。

9.一種基于圖像采集和識別的濾棒計數裝置,其特征在于,包括:

可移動的箱體,箱體底部放置有為成像補光燈和相機供電的UPS;箱體包括用于固定相機的抽屜式第一抽拉結構和承載濾棒塑格的抽屜式第二抽拉結構,其中,第一抽拉結構和第二抽拉結構的抽拉方向平行;還包括抽拉方向與第一抽拉結構抽拉方向正交的收納抽屜;箱體內還設有成像補光燈和相機;

筆記本電腦,放置在箱體頂面,與相機通信連接,控制相機拍攝濾棒,并接收相機拍攝的濾棒圖像,然后進行濾棒計數,具體對濾棒圖像進行依次濾波去噪、圖像二值化、形態學處理以及計數分析,獲得濾棒個數并輸出;

其中,第一抽拉結構為框架結構,包括前面板、三角形的兩個側架以及連接兩個側架的第一橫桿,前面板的內壁上安裝有相機;

第二抽拉結構為框架結構,包括前面板、直角梯形的兩個側架以及連接兩個側架的第二橫桿,兩個側架上靠近前面板處固定有兩個側面板,該兩個側面板與前面板組成承載濾棒塑格的容納腔;

第一抽拉結構與第二抽拉結構相對布置,合上時,三角形側架的傾斜面與直角梯形側架的傾斜面抵靠接觸。

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