[發明專利]一種格柵背景下的板材視覺圖像檢測算法

在審

• 申請號: 201810814623.0
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN109087289A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 于興虎;劉偉良;衛作龍;李湛;佟明斯;林偉陽
• 申請（專利權）人: 浙江優邁德智能裝備有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/49
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種格柵背景下的板材視覺圖像檢測算法，包括如下步驟：（1）讀取板材，得到圖像I；（2）提取圖像I中的紋理，得到紋理圖像I_t；（3）對紋理圖像I_t進行圖像形態學操作，得到圖像I₀；（4）在I₀中進行輪廓檢測，讀取出圖像中所有的輪廓；（5）根據面積、形狀等信息對輪廓進行篩選；（6）若板材為矩形，則取其輪廓的最小包圍矩形作為其最終輪廓，否則以步驟（5）中的輪廓作為最終輪廓。本發明通過利用板材紋理少而格柵背景紋理多的特征檢測出圖像中的板材區域，原理簡單、易于實現，針對紋理較少的板材具有較好的效果，可以快速尋找到板材所在區域位置，解決了采用各類圖像濾波、形態學操作等方法檢測效率低的問題。

技術領域

本發明涉及機器視覺技術領域，具體為一種格柵背景下的板材視覺圖像檢測算法。

背景技術

在針對板材的自動噴漆等自動化處理中，常常會需要從放置板材的格柵上通過機器視覺方法檢測出板材區域。現有的識別方法在處理該情況時較難適應，具體來說，在紋理圖像上進行輪廓提取的方法需要背景簡單紋理少，而格柵背景由大量的紋理組成故不適用；通過顏色來識別物體的方法要求待識別物體與背景有明顯的顏色差異，而在噴漆環境下，物體與背景顏色會隨噴漆進行而改變，對于需要多次噴漆的物體，常常出現物體與格柵顏色相同的情況，因此該方法也不適用；此外基于深度學習的方法可以識別復雜背景下的物體，但是需要有大量人工標注的數據并且識別精度較差，板材識別方面沒有現有帶標注的數據且對識別精度的要求較高，故此方法也不適用；通過將待測圖像減去無板材放置的背景圖像尋找差異以檢測目標要求背景變化小，對光照、背景顏色、格柵位置均有較高要求，這在噴漆環境中常常不能滿足，故也不能適用。在圖像處理領域常用各類圖像濾波、形態學操作等方法對圖像加以處理，本發明提出一種可以在格柵背景下識別板材的方法。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有識別方法無法適應紋理豐富且顏色易變的格柵背景或識別精度低的缺點，而提出一種格柵背景下的板材視覺檢測方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種格柵背景下的板材視覺圖像檢測算法，包括如下步驟：

（1）讀取板材，得到圖像I；

（2）提取圖像I中的紋理，得到紋理圖像I_t；

（3）對紋理圖像I_t進行圖像形態學操作，得到圖像I₀；

（4）在I₀中進行輪廓檢測，讀取出圖像中所有的輪廓；

（5）根據面積、形狀等信息對輪廓進行篩選；

（6）若板材為矩形，則取其輪廓的最小包圍矩形作為其最終輪廓，否則以步驟（5）中的輪廓作為最終輪廓；

優選的，所述步驟（2）中的紋理提取使用邊緣檢測算子進行提取，邊緣測算子采用Sobel算子和Canny算子中的一種，或使用與格柵圖像重復的局部結構相同的卷積核與圖像進行卷積操作，再將圖像二值化來提取。

優選的，所述步驟（2）中的紋理圖像為二值圖像，有紋理處為白色，其余位置為黑色，或有紋理處為黑色，其余位置為白色。

優選的，所述步驟（2）中得到的紋理圖片圖像進行圖像形態學操作，得到圖片圖像的具體過程為：

若紋理圖片圖像中有紋理處為白色，則形態學操作使用閉運算；若紋理圖片圖像中紋理處為黑色，則形態學操作使用開運算操作；

所述閉運算的形態學操作使用的內核的尺寸d與格柵單元格尺寸h的關系為：

，讓無板材的格柵處紋理互相連接填充成片，有板材處保持原狀不被紋理填充。