[發(fā)明專利]一種基于計算機視覺技術的智能物料計數(shù)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710255010.3
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107103602A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設計）人: 鄧秋平;劉劍
• 申請（專利權）人: 凌美芯（北京）科技有限責任公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;B65B57/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及圖像處理領域，尤其是涉及自動計數(shù)系統(tǒng)中的基于計算機視覺技術的智能物料計數(shù)方法。

背景技術

隨著工業(yè)生產(chǎn)的自動化水平逐漸提高，自動計數(shù)系統(tǒng)在食品、藥品和農(nóng)業(yè)等行業(yè)中的使用也越來越廣泛。自動計數(shù)系統(tǒng)能提供準確的計數(shù)，以便根據(jù)預設計數(shù)對物料進行打包，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

目前市場上使用的自動計數(shù)系統(tǒng)，大多使用激光計數(shù)的方法，該方法成本高，使用上也有諸多限制。而其它少數(shù)使用計算機視覺的方法則使用線陣相機。這種方法成本也較高，計數(shù)準確率不高。因而需要一種新的基于面陣相機的智能計數(shù)技術，以降低使用成本，提高計數(shù)的準確率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種基于計算機視覺技術的智能物料計數(shù)方法。能夠提高自動計數(shù)系統(tǒng)的使用成本和計數(shù)的準確率。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提出以下計數(shù)方案：

一種基于計算機視覺技術的智能物料計數(shù)方法，該方法使用一套光源和相機，物料在光源和相機之間從上方下落，攝像頭實時拍攝物料下落過程，所述方法包括步驟：

1）固定相機和光源位置，使相機能夠拍攝到整個光源區(qū)域；

2）在物料下落之前，記錄當前拍攝的光源圖像，并將該圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖并進行二值化，光源區(qū)域二值化為白色，其余則為黑色；

3）在物料下落階段，對每一幀圖像均轉(zhuǎn)換為灰度圖并進行二值化處理，光源區(qū)域為白色，物料區(qū)域為黑色；

4）通過設定噪聲系數(shù)，判斷噪聲或者雜質(zhì)，排除噪聲或者雜質(zhì)帶來的干擾；

5）通過判斷當前物料區(qū)域是否與光源頂部重疊，確定該物料為有效物料，否則為無效物料；記錄該幀圖像中的所有有效物料的面積和上下左右點位置信息；

6）根據(jù)前一幀記和當前幀記錄的有效物料的上下左右點位置信息，判斷物料位置關系，更新計數(shù)；

7）根據(jù)物料面積與標準物料面積的比值，判斷物料重疊的關系，更新計數(shù)。

所述步驟4）中，判斷噪聲或者雜質(zhì)的具體方法是：設實際觀察到最大雜質(zhì)的面積為 p，標準物料面積為s，當前物料大小為m， N_r為噪聲系數(shù)，N_r=p/s，當m/s≤N_r時，則認為該物料為噪聲或者雜質(zhì)。

所述步驟5）中，判斷當前物料為有效物料方法為：若m/s＞N_r，判斷當前物料區(qū)域與光源頂部重疊，則認為該物料為有效物料，并記錄下來；否則為無效物料，丟棄。

所述步驟6）中，所述判斷物料位置關系，更新計數(shù)的方法具體為：設前一幀記錄的有效物料集合為A，當前幀記錄的有效物料集合為B，設物料a為集合A中任一物料， b為集合B中任一物料，比較a和b的位置關系：如果a在b的正上方，則說明a落到了b的位置，計數(shù)不變；如果a在b的正下方，說明a已落下，更新計數(shù)；如果無法在集合B中找到位置在a正上方或正下方的物料，說明a已落下，更新計數(shù)。

所述步驟7）中，根據(jù)物料重疊的關系，更新計數(shù)的方法具體為：

當物料面積m=s時，我們認為該物料為1個物料，沒有與其它物料重疊，計數(shù)加1；

當m/s＞1時，可以認為物料有重疊，進一步判定；

將m/s的比值劃分為r₁，r₂ ，r₃，…，r_n個區(qū)間，并設定2＞r₁＞1，3＞r₂＞2，4＞r₃＞3，…，n+1＞r_n＞n，若m/s＜r₁，則計數(shù)加1;若r₁≤m/s＜r₂，則計數(shù)加2；若r₂≤m/s＜r₃，則計數(shù)加3，以此類推,若r_n+1＞m/s＜r_n則計數(shù)加。

本發(fā)明的基于計算機視覺技術的智能物料計數(shù)方法新穎，準確率高，設備操作簡單，成本低。

附圖說明

圖1是基于計算機視覺技術的智能物料計數(shù)方法應用場景圖；

圖2是基于計算機視覺技術的智能物料計數(shù)方法流程圖；

圖3是光源區(qū)域示意圖；

圖4是有效物料示意圖；

圖5是前一幀有效物料示意圖；

圖6是當前幀有效物料示意圖。

具體實施方式