[發明專利]一種基于顏色特征的攝像頭識別和檢測方法

有效

• 申請號: 201410502643.6
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104298970B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 薛源;張冠斌;陳鋮
• 申請（專利權）人: 博奧生物集團有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 徐寧,劉美麗

技術領域

本發明涉及一種識別和檢測方法，特別是關于一種基于顏色特征的攝像頭識別和檢測方法。

背景技術

近年來，隨著經濟社會的不斷發展，各種各樣的檢測需求不斷增大。生物芯片檢測具有低消耗、高通量、易集成的特點，因為提高化學和生物學分析的速度﹑效率、使分析裝置小型化而備受關注。在生物、醫學、化學等各類檢測中，以檢測物體顏色作為檢測指標的應用最為廣泛，在生物芯片的檢測中，以生物芯片反應單元的顏色作為檢測指標進行測定的方法也較為常見。

在傳統的檢測方法中，多個物體的檢測主要分為手動和自動檢測兩種。手動檢測對于多個檢測物體來說，不但效率低，人力成本高，而且非常容易出錯；而自動檢測在多個物體檢測中，往往需要限定檢測物體的運動速度、位置、位移、角度等物理量，以確保待檢物體能夠進入檢測區，并被檢測到。這些限定條件不但對儀器精密化復雜化程度要求高，而且也使儀器的價格比較昂貴且體積龐大；一旦在各種限定條件下的物體與檢測器的定位出現誤差時，檢測結果將出現嚴重偏差。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種可以判斷待檢測物體是否在檢測區域，且能獲取待檢測物體顏色特征均值的基于顏色特征的攝像頭識別和檢測方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種基于顏色特征的攝像頭識別和檢測方法，包括以下步驟：1)檢測開始，啟動包括攝像頭、圖像處理單元和顯示單元在內的攝像頭識別和檢測系統，初始化攝像頭和圖像處理單元；2)攝像頭采集檢測區域的背景顏色像素點并將其發送至圖像處理單元，圖像處理單元提取每一像素點值的顏色特征值，計算得到背景顏色的顏色特征均值，并將計算得到的背景顏色特征均值設為閾值，同時將背景顏色特征均值發送至顯示單元；3)將待檢測物體逐步移動進入攝像頭檢測區域，攝像頭采集檢測區域的像素點并將其發送到圖像處理單元，圖像處理單元實時提取檢測區域內的顏色特征均值，并將顏色特征均值傳輸至顯示單元；當待檢測物體不斷接近直到完全進入或從完全進入直到遠離攝像頭檢測區域時，顯示單元顯示的顏色特征均值會出現波動；檢測區域的顏色特征均值的提取包括以下情況：①如果實時提取攝像頭檢測區域的顏色特征均值等于閾值，則認為待檢測物體未在攝像頭檢測區域內；②如果實時提取攝像頭檢測區域的顏色特征均值大于閾值，則認為待檢測物體已進入攝像頭檢測區域，對于顏色特征均值大于閾值直至顏色特征均值等于閾值的這組數據，進行濾波處理后得到的最大值為峰值，從波形圖出現到該波形圖消失說明攝像頭檢測到了一個待檢測物體；當待檢測物體完全進入攝像頭檢測區域，且待檢測物體完全覆蓋攝像頭檢測區域時，此時得到的顏色特征均值的最大值為待檢測物體的顏色特征均值；③如果實時提取攝像頭檢測區域的顏色特征均值小于閾值，則認為待檢測物體進入攝像頭檢測區域，對于顏色特征均值小于閾值直至顏色特征均值等于閾值的這組數據，進行濾波處理后得到的最小值為谷值，從波形圖出現到該波形圖消失說明攝像頭檢測到了一個待檢測物體；當待檢測物體完全進入攝像頭檢測區域，且待檢測物體完全覆蓋攝像頭檢測區域時，此時得到的顏色特征均值的最小值為待檢測物體的顏色特征均值。

當獲得待檢測物體的顏色特征均值后，利用顏色特征均值與待檢測物體的濃度、色度等測量值之間的相關計算公式，計算出被檢測物體的濃度、色度等的測量值。

所述步驟2)中，顏色特征均值為攝像頭所拍攝圖像的所有像素點在同一顏色模式通道下的顏色特征值的平均值，其中，顏色模式的通道采用RGB、HSB、CMYK、Grayscale和Lab中的一種或一種以上組合。

所述步驟3)中，在攝像頭實時記錄的情況下，若兩個待檢測物體間距離已知，利用兩個待測物體所形成的波峰值或波谷值的時間間隔，計算出兩個待檢測物體的平均移動速度。

所述步驟3)中，在攝像頭實時記錄的情況下，若兩個待檢測物體的直線移動速度已知，利用兩個待測物體所形成的波峰值或波谷值的時間間隔，計算出兩個待檢測物體之間的距離。

所述步驟3)中，對于圓周運動的待檢測物體，當速度是勻速時，在介質旋轉一周所需時間已知的情況下，利用波峰值或波谷值的時間間隔，計算出兩個待檢測物體間的旋轉角度。