[發(fā)明專利]一種工業(yè)圖像的近圓形目標(biāo)快速檢測方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611267373.0
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN108280854A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 勾陽;王鑫;鄧?yán)?/a>;李光遠(yuǎn);康振國;孫健;姜洪彬
• 申請（專利權(quán)）人: 長春北方化工灌裝設(shè)備股份有限公司;長春藍(lán)舟科技有限公司;長春知和智能包裝設(shè)備有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明僅針對檢測目標(biāo)不存在重疊，且目標(biāo)間距大于目標(biāo)半徑的工業(yè)圖像，提供一種工業(yè)圖像的接近圓形目標(biāo)的快速檢測方法。本發(fā)明僅需要一次掃描圖像，即可確定近圓目標(biāo)的粗略位置。通過計(jì)算粗略位置確定的局部區(qū)域的統(tǒng)計(jì)特征，即計(jì)算以粗略位置為中心的局部區(qū)域的統(tǒng)計(jì)特征，可確定近圓目標(biāo)的精確位置。并且計(jì)算量小，運(yùn)算速度快，提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)節(jié)拍。解決了工業(yè)圖像中目標(biāo)檢測方法的計(jì)算復(fù)雜度高，實(shí)現(xiàn)困難等技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)圖像的處理方法，僅針對工業(yè)圖像中，確定大小的目標(biāo)檢測，且在工業(yè)圖像中，目標(biāo)不重疊，目標(biāo)間距大于目標(biāo)半徑，具體涉及一種工業(yè)圖像的接近圓形目標(biāo)的快速檢測方法。

背景技術(shù)

機(jī)器視覺檢測是用機(jī)器視覺代替人眼來做測量和判別。首先，機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)通過圖像采集設(shè)備采集包含有目標(biāo)的工業(yè)圖像；然后，通過設(shè)計(jì)的圖像處理算法來抽取圖像的各種特征，以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的識別，或?qū)δ繕?biāo)屬性的測量；進(jìn)而根據(jù)機(jī)器視覺檢測結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動(dòng)作，或做相應(yīng)的處理，是用于生產(chǎn)、裝配或包裝的有價(jià)值的機(jī)制。

機(jī)器視覺檢測的目的是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度。在一些不適合人工作業(yè)的危險(xiǎn)環(huán)境或人眼難以滿足要求的場合，常用機(jī)器視覺來替代人眼；同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人眼檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。另外，機(jī)器視覺檢測相比于人眼檢測，具有檢測結(jié)果穩(wěn)定、一致性好等優(yōu)點(diǎn)，可以保證檢測質(zhì)量。

工業(yè)圖像中的目標(biāo)檢測具有目標(biāo)屬性確定，背景簡單等特點(diǎn)，同時(shí)對檢測效率具有較高的要求。目前采用的近圓目標(biāo)檢測技術(shù)一般是對工業(yè)圖像二值化，并進(jìn)行連通區(qū)域標(biāo)記，然后分析每個(gè)連通塊的幾何特征。其需要多次掃描圖像，在算法設(shè)計(jì)上比較復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)困難。由于計(jì)算量較大，目前的機(jī)器視覺目標(biāo)檢測方法運(yùn)算速度較慢，在一定程度上影響生產(chǎn)效率和生產(chǎn)節(jié)拍，需要進(jìn)一步提高計(jì)算速度。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明僅針對檢測目標(biāo)不存在重疊，且目標(biāo)間距大于目標(biāo)半徑的工業(yè)圖像，提供一種工業(yè)圖像的接近圓形目標(biāo)的快速檢測方法。本發(fā)明僅需要一次掃描圖像，即可確定近圓目標(biāo)的粗略位置。通過計(jì)算粗略位置確定的局部區(qū)域的統(tǒng)計(jì)特征，可確定近圓目標(biāo)的精確位置。解決了工業(yè)圖像中目標(biāo)檢測方法的計(jì)算復(fù)雜度高，實(shí)現(xiàn)困難等技術(shù)問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一種工業(yè)圖像的接近圓形目標(biāo)的快速檢測方法，包括如下步驟：

第一步，將圖像二值化為，其中和分別是圖像在水平方向和垂直方向的坐標(biāo)，將目標(biāo)灰度值設(shè)置為，背景灰度值設(shè)置為；

第二步，將二值圖像劃分成邊長為的正方形網(wǎng)格，其中和分別是網(wǎng)格在水平方向和垂直方向的索引，第個(gè)正方形網(wǎng)格對應(yīng)子圖像；按一定次序掃描正方形網(wǎng)格；

第三步，對于當(dāng)前掃描的正方形網(wǎng)格，計(jì)算對應(yīng)子圖像的累計(jì)灰度；

第四步，判斷累計(jì)灰度是否滿足候選目標(biāo)存在條件，若滿足,則確定網(wǎng)格存在候選目標(biāo)，為對應(yīng)的正方形網(wǎng)格索引，否則確定網(wǎng)格不存在候選目標(biāo),直接執(zhí)行第六步；

第五步，以網(wǎng)格為中心，和其八鄰域網(wǎng)格，共同生成八鄰域子圖像，判斷八鄰域子圖像中是否存在目標(biāo)，若存在目標(biāo)，則計(jì)算目標(biāo)方向坐標(biāo)和方向坐標(biāo),確定該目標(biāo)位置；

第六步，若存在未掃描正方形網(wǎng)格,則按次序掃描下一個(gè)正方形網(wǎng)格，執(zhí)行第三步,否則結(jié)束。

進(jìn)一步地，第二步中，的取值滿足條件，其，是設(shè)定的近圓目標(biāo)面積，以目標(biāo)在圖像中所占像素的數(shù)量來表示，是圓周率。

進(jìn)一步地，第三步中，子圖像的累計(jì)灰度表達(dá)式為。

進(jìn)一步地，第四步中，累計(jì)灰度滿足的條件為或。

進(jìn)一步地，第四步中，累計(jì)灰度滿足的條件為子圖像中目標(biāo)所占像素的數(shù)量大于。