[發(fā)明專利]一種基于單目視覺的再造梗絲寬度檢測方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110269906.3
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112862815A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭慶元;薛冬;吳銳
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇鑫源煙草薄片有限公司;江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/62;G06T7/13;G06T7/80;G06T5/30;G01B11/02
• 代理公司: 浙江千克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

1.一種基于單目視覺的再造梗絲寬度檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將若干再造梗絲放置于白紙上，以白紙為背景通過相機(jī)進(jìn)行拍照，將得到的圖像進(jìn)行灰度化處理和自適應(yīng)二值化處理，將背景調(diào)節(jié)為黑色，以白色凸顯出再造梗絲的區(qū)域和形狀；

S2：提取每根再造梗絲所在區(qū)域的輪廓，將各輪廓組成的像素點(diǎn)保存到一個二維數(shù)組；

S3：在獲得的某一根再造梗絲區(qū)域內(nèi)選取任意一點(diǎn)為圓心畫圓，逐步增加半徑，獲得最大內(nèi)接圓的直徑即為再造梗絲的像素寬度，獲得所有再造梗絲的像素寬度取平均值，作為再造梗絲的實(shí)際像素寬度；

S4：在再造梗絲拍照位置放置標(biāo)定板，對標(biāo)定板拍照進(jìn)行灰度化后，進(jìn)行角點(diǎn)檢測，保存各角點(diǎn)的像素坐標(biāo)；

S5：獲取各相鄰角點(diǎn)之間的像素距離，讀取標(biāo)定板規(guī)格數(shù)據(jù)，得到圖像中像素距離與實(shí)際距離的映射關(guān)系；

S6：根據(jù)映射關(guān)系和再造梗絲的實(shí)際像素寬度，計算得到再造梗絲的實(shí)際寬度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單目視覺的再造梗絲寬度檢測方法，其特征在于：

執(zhí)行步驟S1之后，對再造梗絲的拍照數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包括濾波處理和膨脹處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單目視覺的再造梗絲寬度檢測方法，其特征在于：

執(zhí)行步驟S2時，利用OpenCV中的Find Contours函數(shù)提取每根再造梗絲所在區(qū)域的輪廓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單目視覺的再造梗絲寬度檢測方法，其特征在于：

執(zhí)行步驟S3時，具體包括以下步驟：

S31：在獲得的再造梗絲區(qū)域內(nèi)選取任意一點(diǎn)為圓心畫圓；

S32：增加圓的半徑；

S33：判斷圓是否有一部分位于再造梗絲區(qū)域外側(cè)的空白區(qū)域；若是則將圓的圓心向遠(yuǎn)離再造梗絲區(qū)域外側(cè)的方向進(jìn)行移動，直至圓的所有部分都位于再造梗絲區(qū)域內(nèi)，執(zhí)行步驟S34；反之則不執(zhí)行操作；

S34：判斷圓的兩側(cè)是否都與輪廓線相切，若是，則圓的直徑為再造梗絲的像素寬度；反之則返回步驟S32。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單目視覺的再造梗絲寬度檢測方法，其特征在于：

執(zhí)行步驟S3之前，標(biāo)定圓的半徑逐步增加的最小值以及圓進(jìn)行移動時的最小移動距離。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單目視覺的再造梗絲寬度檢測方法，其特征在于：

執(zhí)行步驟S3時，在每一根再造梗絲輪廓內(nèi)均進(jìn)行一次畫圓，獲得每一根再造梗絲的像素寬度，取均值作為再造梗絲的實(shí)際像素寬度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單目視覺的再造梗絲寬度檢測方法，其特征在于：

執(zhí)行步驟S4時，標(biāo)定板為正方形，有8*8個黑白相間的格子，有7*7個角點(diǎn)，各相鄰角點(diǎn)間的實(shí)際角點(diǎn)距離為20mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于單目視覺的再造梗絲寬度檢測方法，其特征在于：

執(zhí)行步驟S5時，具體包括以下步驟：

S51：取標(biāo)定板的若干個頂點(diǎn)，并依據(jù)計算出任意兩個頂點(diǎn)之間的像素距離，計算兩個頂點(diǎn)的映射變換矩陣M；

S52：用矩陣M對標(biāo)定板的圖像進(jìn)行透視變換；

S53：對變換后的圖像再進(jìn)行角點(diǎn)檢測，將測得的角點(diǎn)保存在數(shù)組中；

S54：計算新角點(diǎn)間的平均像素距離；

S55：實(shí)際角點(diǎn)距離除以平均像素距離得出單位像素代表的實(shí)際距離Q。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于單目視覺的再造梗絲寬度檢測方法，其特征在于：

執(zhí)行步驟S6時，獲取再造梗絲的實(shí)際像素寬度乘以單位像素代表的實(shí)際距離Q值，計算得到再造梗絲的實(shí)際寬度。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于單目視覺的再造梗絲寬度檢測方法，其特征在于：

執(zhí)行步驟S51時，取標(biāo)定板的左上角、左下角、右上角以及右下角的四個角點(diǎn)作為頂點(diǎn)，形成四邊形，計算任意兩個頂點(diǎn)之間連接線的像素距離。