[發(fā)明專利]一種基于圖像的鏡片檢測與正反面判斷方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110267138.8
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112884784A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡彬;徐震;張延;顧銘岑;岳壯壯;李金航
• 申請（專利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194;G06T7/13;G06T7/168;G06T7/62;G06T7/66;G06T7/73;G06T1/00
• 代理公司: 北京科家知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11427
• 代理人: 宮建華

本發(fā)明提供一種基于圖像的鏡片檢測與正反面判斷方法，包括如下步驟：S1、攝像頭采集的托盤上鏡片分布的圖片作為輸入圖像，將輸入圖像進(jìn)行灰度化處理，進(jìn)行背景建模，計算背景模型的像素均值t，并以此為圖像分割閾值；S2、將輸入圖像灰度化處理后，進(jìn)行高斯濾波，采用霍夫變換定位圖像中圓形物體，確定圖像中鏡片的圓心和半徑；S3、根據(jù)鏡片圖像中的角點(diǎn)數(shù)量判斷鏡片的正反面。本發(fā)明首先針對輸入圖像，對背景圖像進(jìn)行建模，得到二值分割閾值，然后對圖片進(jìn)行二值圖像分割，并采用霍夫變換定位到圖片中光學(xué)鏡片的位置，最后根據(jù)鏡片圖像中的角點(diǎn)數(shù)量來判別該光學(xué)鏡片的正反面，得到托盤中鏡片的位置和正反面信息，降低人工成本，提高包裝效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)鏡片檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于圖像的鏡片檢測與正反面判斷方法。

背景技術(shù)

光學(xué)玻璃鏡片在生產(chǎn)時，鏡片會散列于托盤中，工人在產(chǎn)線中需要將托盤中的鏡片人工拾起后打包裝好，效率較低，人工成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于圖像的鏡片檢測與正反面判斷方法，托盤上方攝像頭采集的圖像進(jìn)行分析，得到托盤中鏡片的位置和正反面信息，供機(jī)械手自動拾取托盤中鏡片并按統(tǒng)一順序擺放好鏡片，自動化程度高，包裝效率高。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種基于圖像的鏡片檢測與正反面判斷方法，包括如下步驟：

S1、攝像頭采集的托盤上鏡片分布的圖片作為輸入圖像，將輸入圖像進(jìn)行灰度化處理，進(jìn)行背景建模，計算背景模型的像素均值t，并以此為圖像分割閾值；

S2、將輸入圖像灰度化處理后，進(jìn)行高斯濾波，采用霍夫變換定位圖像中圓形物體，確定圖像中鏡片的圓心和半徑；

S3、根據(jù)鏡片圖像中的角點(diǎn)數(shù)量判斷鏡片的正反面。

其中，步驟S1的具體步驟為：

S1.1、隨機(jī)選擇一塊N*N像素大小的區(qū)域，該區(qū)域的選擇一般位于左右兩列無鏡片存在的區(qū)域；

S1.2、計算該N*N像素區(qū)域的方差，如方差大于經(jīng)驗(yàn)值v，則認(rèn)為該區(qū)域存在鏡片，不能選擇作為背景模型；

S1.3、重復(fù)步驟S1.2，找到M個符合背景模型的區(qū)域，將區(qū)域采用3*3高斯核進(jìn)行濾波后計算其像素均值t。

其中，步驟S2的具體步驟為：

S2.1、將輸入圖片進(jìn)行灰度化處理、高斯濾波，采用canny算子得到邊緣圖；

S2.2、將邊緣圖的邊緣像素作為輸入坐標(biāo)進(jìn)行霍夫變換，檢測出圖中圓；

S2.3、對于有重疊區(qū)域的圓，取像素數(shù)量最多的圓作為有效圓，確定圖像中鏡片的圓心和半徑。

其中，步驟S3的具體步驟為：

S3.1、根據(jù)步驟S2得到的鏡片數(shù)，以鏡片所在圓的圓心為中心，以圓的直徑乘以0.9為邊長獲取鏡片區(qū)域圖像ROL；

S3.2、對ROL區(qū)域進(jìn)行二值化處理，得到binary二值圖：

其中，圖像分割閾值thresh為步驟S1中得到的像素均值t；

S3.3、對二值圖分別進(jìn)行腐蝕操作和膨脹操作，消除孤立點(diǎn)；

S3.4、對于圖像中一個像素點(diǎn)(x,y)，定義其灰度值為I(x，y)，計算矩陣M：

其中，I_x和I_y分別表示該像素點(diǎn)在x和y方向的梯度，W(x，y)為高斯窗口函數(shù)，計算R：