[發明專利]一種棒材的計數方法

有效

• 申請號: 201510273892.7
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN104866857B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 劉洪波;王明明;戴光耀;李天成
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06M15/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司21212
• 代理人: 李洪福

技術領域

本發明涉及一種計數技術，特別是一種棒材計數方法。

背景技術

鋼材是當今人類社會使用最廣泛的功能性材料，也是各類建筑性工業中無可替代的結構性材料。尤其在我國鋼鐵工業發展迅速的今天，鋼筋作為鋼鐵工業生產的主要產品之一，其產量和質量對提高鋼鐵工業在國際競爭中的市場地位，增加國家的利益起著至關重要的作用。顯而易見，鋼筋的準確計數對鋼筋生產和銷售具有十分重要的意義，更是核對產量、計算利潤的重要依據。

目前對整捆鋼筋的計數還是以人工計數為主，不僅速度慢，勞動強度大，效率也不高，而且在長時間的高度集中計數過程中，人眼和大腦就很容易疲憊，不僅計數誤差會大大增加，這種勞動性質也會對勞動者的身體造成極大的傷害，且這種人工計數方式不僅成本較高，也浪費人力資源。到目前為止，鋼筋類棒材計數仍是亟待解決的難題。

發明內容

為解決現有技術存在的上述問題，本發明要提出一種計數效率高、計數誤差小、計數成本低的棒材的計數方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種棒材的計數方法，包括以下步驟：

A、輪廓跟蹤：

將棒材原始端面照片按照像素顏色分為黑白兩類，得到二值圖像。如果二值圖像中有一點像素值為255，即白色，且它的8個鄰域點的像素值也都是255時，則該點為輪廓內部的點，然后將這樣的點全部刪除，就會得到圖像的輪廓線，步驟如下：

A1、根據掃描二值圖像，找到像素值為255的像素點。

A2、根據這些像素點找出棒材圖像上的其它像素點。按照“從左到右、從下到上”的順序掃描圖像的所有像素點，找到最左下方的邊界點，定義為初始邊界點。

A3、從第一個邊界點開始，初始的搜索方向為左上方；如果左上方的點是白點，則為邊界點，否則順時針旋轉45°，這樣一直找到第二個白點為止。

A4、把這個白點作為新的邊界點，在當前搜索方向的基礎上逆時針旋轉90°，繼續用步驟A3的方法搜索下一個白點，直到返回最初的邊界點或直到找不到點為止。

A5、將追蹤到的輪廓存儲到網狀的輪廓結構的鏈表中。網狀的輪廓結構是指：每個孔洞都有子節點，這些子節點與父節點被垂直連接起來，直到圖像最內層的輪廓，這些輪廓就成為樹葉節點。

A6、返回步驟A1直到遍歷完整個圖像。

B、計算最小包圍圓：

在進行輪廓查找之后，首先使用多邊形來逼近一個輪廓，使頂點數目變少；然后再根據這些頂點集用圓形邊界框來包圍棒材以達到標志棒材位置的目的，其具體步驟如下：

B1、從輪廓上選擇2個距離最遠的點，然后將2個連成一個線段。

B2、再在輪廓上找到線段距離最遠的點，并添加到逼近后的新輪廓中。

B3、重復步驟B2，直到所有的點到新輪廓的最短距離小于0.001為止。

B4、根據得到的這些點計算最小包圍圓，將圓心和半徑記錄下來。

B5、返回步驟B1直到所有輪廓都遍歷完。

B6、利用得到的輪廓的圓心和半徑在原圖像中繪制包圍圓，并記錄包圍圓總個數Num。

C、構建模板：

C1、將包圍圓半徑按照從小到大排序。

C2、統計包圍圓半徑中前Num*0.7個包圍圓的平均半徑，記為Avg。

C3、計算出在0.5*Avg和1.5*Avg范圍內鋼筋端面最小包圍圓的平均半徑，然后將這個平均半徑定為新的Avg值。

C4、返回步驟C3，直到平均半徑Avg前后兩次差小于0.1％。

D、計數：

D1、判斷圖像是否有噪聲，如果沒有噪聲，則令n1＝0，轉步驟D2；如果有，則排除噪聲輪廓：掃描圖像中輪廓的包圍圓，如果半徑R小于0.1倍的平均半徑Avg，該輪廓不計入總鋼筋根數中，這樣的輪廓共有n1個。

D2、判斷圖像是否有分裂，如果沒有分裂，則令n2＝0，轉步驟D3；如果有，則合并分裂輪廓：掃描圖像中輪廓的包圍圓，如果半徑R在0.1Avg<R<0.5Avg范圍內，將其作為一根棒材計入棒材總根數中，這樣的輪廓共有n2個。

D3、判斷圖像是否有粘連，如果沒有粘連，則令n3＝0，轉步驟D4；如果有，則進行粘連輪廓計數：掃描圖像中輪廓的包圍圓，如果半徑R>0.5Avg，則棒材根數n應滿足公式R/Avg-0.5<n≤R/Avg-0.5，這樣的輪廓共有n3個。

D4、棒材總數量為Num-n1-n2+n3*(n-1)。