[發明專利]一種鋼卷位置識別方法

有效

• 申請號: 201510095799.1
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN105095851B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 方云濤;孫祥寧;張孟君
• 申請（專利權）人: 武漢利德測控技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 武漢天力專利事務所42208
• 代理人: 蘇胤杰

技術領域

本發明屬于貨運火車的貨物圖像檢測領域，具體是一種鋼卷位置的識別方法。

背景技術

火車運輸鋼卷的時候，車廂內鋼卷的位置應該保證在車廂的中央位置，如果鋼卷在火車行駛過程中偏移到了車廂的邊上，可能會對鋼卷造成損害。因此，在運輸鋼卷的途中，檢測鋼卷的位置是一個很重要的過程。

隨著我國鐵路建設的高速發展，貨運站車輛進出的不斷增加，火車進出時間短，單靠人工檢測貨物難度和工作強度大，同時也會滋生各種安全隱患，因此保證鐵路運輸安全，降低貨檢值班人員的工作強度的重要性就逐漸凸顯出來。

目前火車貨物的檢測主要通過安裝在站臺上的高清攝像頭拍攝每個火車車廂的左側、右側和頂部的照片，將照片傳送到火車貨物檢測處，通過人工對每張照片觀察，判斷照片中車廂貨物是否存在異常。這種檢測方法所需時間長，消耗人力大。

當今信息化快速發展，模式識別技術不斷發展，通過對拍攝的照片進行圖像處理，檢測車廂貨物異常的方法理應替代耗時耗力的人工判斷異常的方法。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種鋼卷位置的識別方法，減少了貨運火車運輸鋼卷過程中檢查鋼卷位置時的時間和人力消耗。

為實現上述技術目的，本發明提供的方案是：一種鋼卷位置的識別方法，包括如下步驟。

步驟一，獲得的火車車廂的俯視圖，并將其轉化為灰度圖片。

步驟二，判斷圖片是否有強光干擾，將步驟一轉化得到的灰度圖片在豎直方向上平均分為、、三部分，在和兩部分按照橫、縱坐標每十個點取一個點的頻率采樣得到、兩部分點的個數為和，接著分別求和、部分采樣點的總灰度為和，然后計算和兩部分總的平均灰度值；在部分也按照橫、縱坐標每十個點取一個點的頻率采樣計算平均灰度值，再求平均灰度值與、部分平均灰度值的比值，若該比值大于1.35，則判斷此圖片中心部分有強光干擾。

步驟三，車廂壁位置識別，用步驟二得到的和兩部分總的平均灰度值和部分的平均灰度值計算圖片的平均灰度值，按照計算得到二值化閾值：若無強光干擾，；若為有強光干擾，，以此二值化閾值對圖片二值化，遍歷得到的二值圖片，計算二值圖片中每列的白點個數，判定白點最多的點的列為車廂壁的位置。

步驟四，判定干擾圖片，設圖片中心部分形狀接近矩形的大塊白點區域，其寬度設為，且＞500，其長度設為，且＞1300，計算二值圖片白點個數大于的列的連續的列數，若，則判定次圖片是干擾圖片，即圖片中沒有鋼卷，在計算時，排除圖片中和兩部分各300點，防止圖片二值化后上下車廂壁的白點造成的干擾。

步驟五，去除圖片中的雜點，設雜點所在的區域的輪廓周長設為，且＜200，用Suzuki85算法取圖片的輪廓，然后取輪廓長度小于200的輪廓的外接矩形，矩形內的點即為雜點，將雜點清除。

步驟六，鋼卷位置識別，先判斷圖片中是否有圓環形鋼卷，若有，則輸出鋼卷位置；若沒有，再判斷圖片中是否有矩形鋼卷，若有，輸出鋼卷位置；若沒有，則判定圖片中沒有鋼卷。

而且，所述步驟六中的圓環形鋼卷識別方法為，通過霍爾圓變換，取出圖片中的圓，設霍爾圓變換得到的圓的圓心為，半徑為，霍爾圓變換產生的圓滿足如下任一條件即為有效圓：

a)在二值圖像中，計算距離長度為的白點的個數為，半徑為的圓的周長為，若 ，則為有效圓；

b)在二值圖像中，計算距離長度為的白點的個數為，半徑為的圓的周長為，若 ，則為有效圓；

c)在二值圖像中，計算距離長度為的白點的個數為，半徑為的圓的周長為，若 ，則為有效圓；

其中，。

而且，所述步驟六中的矩形鋼卷識別方法為，在二值化圖像中，計算白點個數最多的一列的白點數，設為，每個矩形鋼卷的高度設為L，

a)若，則圖片中沒有鋼卷；

b)若且，則；

c)若，則；

然后在二值圖像上從左向右計算圖片每列的白點數，

a)若且，則判斷連續的白點個數且的列的個數是否達到，，若達到，則此處有一個鋼卷；

b)若，則判斷連續的白點個數的列的個數是否達到，，若達到，則此處有兩個鋼卷；

在計算連續列數時，當不符合連續條件的列的個數大于時，，判定此時不連續。

本發明的有益效果在于：本發明采用圖像識別技術，通過對攝像頭拍攝到的火車車廂的俯視圖片進行圖像識別，可以快速地識別出火車車廂中的鋼卷，識別速度較快，準確度高，減少了貨運火車運輸鋼卷過程中檢查鋼卷位置時的時間和人力消耗。

附圖說明