[發明專利]成捆棒材端面信息碼圖像分割與增強方法

在審

• 申請號: 202210527586.1
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN114708284A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 張付祥;鄭雨
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/62;G06T7/70;G06T5/20;G06T5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

成捆棒材端面信息碼圖像分割與增強方法，包括如下步驟：第1步，把帶有信息碼的自然光成捆棒材端面圖像分割為帶有信息碼的單根棒材端面圖像；第2步，對所有帶有信息碼的單根棒材端面圖像分別進行增強。該方法根據復雜光照低對比度棒材端面圖像，采集自然光與打光成捆棒材端面圖像，基于鋼企數據庫自適應獲取打光圖像單根棒材區域面積及像素坐標信息，據此信息實現自然光成捆棒材端面圖像中單根棒材端面圖像精確分割；通過灰度均值加權自適應圖像增強方法進行棒材端面圖像增強，提高信息碼區域與背景區域對比度。

技術領域

本發明涉及一種圖像分割與增強方法，尤其涉及一種成捆棒材端面信息碼圖像分割與增強方法，屬于圖像增強技術領域。

背景技術

特鋼棒材作為諸多產業不可欠缺的基礎材料，在國民經濟中起著舉足輕重的作用。隨著我國工業水平的逐步提升，我國的鋼材產量也呈增長趨勢，鋼材年產量在10億噸以上。特鋼棒材的種類和型號多種多樣，目前，鋼企在特鋼棒材產品信息追溯時，普遍在產品生產代銷入庫之前，應用成捆棒材爐號、批號、重量、長度等信息，通過粘貼、焊接等方法實現成捆棒材的信息追溯。面對特鋼棒材從生產到銷售全流程信息識別、追蹤與管理的重大戰略需求，實現單根特鋼棒材產品信息追溯取代成捆棒材產品信息追溯是大勢所趨。

鋼企在特鋼棒材產品信息追溯時，在棒材產品上標記能對單根棒材進行區分的身份信息碼，利用機器視覺技術對信息碼進行識別，實現生產管理系統中單根棒材生產信息的上傳和獲取。由于鋼企特鋼棒材生產線現場光照環境復雜多變，信息碼標記的清晰度等原因，需要根據環境需求，設計最適合的圖像增強算法，進行信息碼識別。現有圖像增強方法很難適應鋼企現場工況，圖像增強效果較差，導致信息碼識別準確率較低。因此，根據工業現場生產環境，提出成捆棒材端面信息碼圖像分割與增強方法，為實現單根棒材產品全流程信息追溯中標記身份信息碼的自動識別奠定基礎。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提出成捆棒材端面信息碼圖像分割與增強方法，為單根棒材全流程信息追溯提供技術基礎。

本發明成捆棒材端面信息碼圖像分割與增強方法，包括如下步驟：

第1步，把帶有信息碼的自然光成捆棒材端面圖像分割為帶有信息碼的單根棒材端面圖像，所述信息碼標記顏色為白色，信息碼標記方案從左到右依次為方形標志點、百位數字、十位數字、個位數字和圓形標志點，具體步驟為：（1）采集自然光與打光成捆棒材端面圖像；（2）對打光圖像預處理，進行二值化，利用形態學腐蝕和膨脹分割棒材端面黏連部分，根據鋼企生產信息管理系統數據庫中的棒材尺寸信息及圖像采集系統擺放位置，建立世界坐標系下單根棒材面積和圖像坐標系下單根棒材面積兩者之間關系，自適應獲取打光圖像單根棒材端面像素坐標及面積信息；（3）利用獲取的打光單根特鋼棒材端面信息對自然光成捆棒材端面圖像中的單根特鋼棒材端面區域進行分割，得到帶有信息碼的單根特鋼棒材端面圖像。

第2步，對所有帶有信息碼的單根棒材端面圖像分別進行增強，單根棒材端面圖像增強的具體步驟為：（1）根據單根棒材端面圖像的灰度均值加權自適應確定灰度級，直接灰度變換濾除圖像非目標灰度級范圍，對單根棒材端面圖像進行線性灰度拉伸；（2）對單根棒材端面圖像進行同態濾波和中值濾波，實現單根棒材端面圖像增強。

本發明方法的有益效果：

（1）根據復雜光照低對比度棒材端面圖像，采集自然光與打光成捆棒材端面圖像，基于鋼企數據庫自適應獲取打光圖像單根棒材區域面積及像素坐標信息，據此信息實現自然光成捆棒材端面圖像中單根棒材端面圖像精確分割；

（2）通過灰度均值加權自適應圖像增強方法進行棒材端面圖像增強，提高信息碼區域與背景區域對比度。

附圖說明

圖1是本發明方法采用的視覺系統結構示意圖；

圖2是本發明方法采用的棒材端面信息碼標記方案；

圖3是本發明成捆棒材端面信息碼圖像分割與增強方法的工作流程圖。