[發明專利]一種基于橢圓擬合的原木板材孔洞缺陷檢測與定位方法

有效

• 申請號: 201810260055.4
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108537153B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 張素敏;尹令;孫愛東;夏玥;王永福
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明涉及一種基于橢圓擬合的原木板材孔洞缺陷檢測與定位方法，包括以下步驟：S1.使用拍攝設備于原木板材運輸傳送帶上方垂直向下對原木板材進行拍照，獲得原木板材的圖像；S2.對原木板材的圖像中的每一個像素點做色差均方值運算，依據色差均方值對原木板材的圖像做二值化處理；S3.對步驟S2得到的二值化圖像利用二值連通區域標記法于全域內標定孔洞邊緣點，完成每一個孔洞邊緣點的標定和逐次編號；S4.對步驟S3得到的每一個孔洞邊緣點分別進行橢圓擬合，使擬合橢圓能最小化的完全覆蓋孔洞；S5.對步驟S1中原木板材兩端用于壓實板材的繪有定標線的固定條進行像素度量，從而實現在整幅圖像中的像素級定位，結合擬合橢圓信息將橢圓的圓心點精確定位，并發送給數控機床設備。

技術領域

本發明涉及木材加工技術領域，更具體地，涉及一種基于橢圓擬合的原木板材孔洞缺陷檢測與定位方法。

背景技術

我國林木資源相對匱乏，提高木材出材率和生產效率是木材加工與自動化領域的關鍵。而木材的節子、裂紋、腐朽等質量缺陷會使得實木板材具有多孔性、層次性，會直接影響到原木板材的使用價值和經濟價值等。傳統木材加工企業大多利用人工來檢測和定位，人工檢測與定位的效率低，且會浪費人力資源。木材表面檢測是指通過無損方式獲取原木板材的表面缺陷數據，如表面缺陷孔洞數量、形狀、位置和大小等，將數據信息傳送到數控機床等，實現快速的填補方案。采用圖像識別技術和圖形學技術對實木板材自動檢測、快速定位和優選填洞，既可以最大限度地利用板材，又能大幅度提高原木板材優選加工的自動化水平。

發明內容

本發明為解決現有技術通過人工對原木板材孔洞進行檢測定位所存在的效率低、人力資源浪費的技術缺陷，提供了一種基于橢圓擬合的原木板材孔洞缺陷檢測與定位方法。

為實現以上發明目的，采用的技術方案是：

一種基于橢圓擬合的原木板材孔洞缺陷檢測與定位方法，包括以下步驟：

S1.使用拍攝設備于原木板材運輸傳送帶上方垂直向下對原木板材進行拍照，獲得原木板材的圖像；

S2.對原木板材的圖像中的每一個像素點做色差均方值運算，然后依據色差均方值對原木板材的圖像做二值化處理，將色差均方值大于某一設定值的像素點設置為1，而將色差均方值小于某一設定值的像素點設置為0；由此分離出孔洞和背景；

S3.對步驟S2得到的二值化圖像利用二值連通區域標記法于全域內標定孔洞邊緣點，完成每一個孔洞邊緣點的標定和逐次編號；

S4.對步驟S3得到的每一個孔洞邊緣點分別進行橢圓擬合，使擬合橢圓能最小化的完全覆蓋孔洞；

S5.對步驟S1中原木板材兩端用于壓實板材的繪有定標線的固定條進行像素度量，從而實現在整幅圖像中的像素級定位，結合擬合橢圓信息將橢圓的圓心點精確定位，并發送給數控機床設備。

優選地，所述步驟S2進行色差均方值運算的具體過程如下：

1)先取每一個像素點P_x,y(R,G,B)的RBG三色值的平均值

2)求取該點與三色平均值的均方值θ：

優選地，所述步驟S3對孔洞邊緣點編號的具體過程如下：