[發明專利]一種基于視覺的鋼板堆垛清點方法及系統

在審

• 申請號: 202211039849.0
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115471673A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 王海寬;徐中平;周文舉;侯維巖;費子翔
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G06V10/44
• 分類號: G06V10/44;G06V10/10;G06V10/50;G06V10/75;G06V10/94;G06M1/27
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種基于視覺的鋼板堆垛清點方法，其特征在于，包含以下步驟：

S1：鋼板堆垛截面圖像獲取；使用手持式嵌入式設備對鋼板堆垛截面從上往下掃描，利用相鄰圖像幀中的相似部分進行圖像拼接，得到完整的鋼板堆垛截面圖像；

S2：鋼板區域粗提取；獲取了完整清晰鋼板堆垛截面之后，對鋼板區域進行粗提取，得到鋼板大致區域，縮小鋼板計數范圍，減少外界環境對鋼板計數的影響；

S3：鋼板區域細提取；在粗提取的鋼板區域內，在水平方向上取計數列，在每個計數列上尋找鋼板上下邊界，實現對每個計數列上鋼板區域的細提取，進一步縮小鋼板的范圍；

S4：鋼板數量統計；在每個計數列的上下邊界范圍內，對鋼板邊界進行標記并計數，得到每一計數列鋼板的數量，然后綜合全部計數列的計數結果，取計數結果次數最多的數作為鋼板的數量，由此統計鋼板數量。

2.根據權利要求1所述的基于視覺的鋼板堆垛清點方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下幾個步驟：

S11：對圖像幀進行清晰度分析，若清晰度小于閾值，則去除這一幀，繼續捕捉下一圖像幀并進行清晰度分析，完成對掃描過程中模糊圖像幀的剔除；

S12：對于相鄰并且清晰度大于閾值的圖像幀，將其分別平均劃分為上左，上右，下左，下右四個部分；將相鄰圖像幀中相對應的部分進行特征點提取與匹配，在四個部分分別對匹配的特征點進行匹配度排序，選出匹配度最好的四對點，分別為第一張圖的P₁₁(x₁₁，y₁₁)，P₁₂(x₁₂，y₁₂)，P₁₃(x₁₃，y₁₃)，P₁₄(x₁₄，y₁₄)和第二張圖的P₂₁(x₂₁，y₂₁)，P₂₂(x₂₂，y₂₂)，P₂₃(x₂₃，y₂₃)，P₂₄(x₂₄，y₂₄)；

S13：根據四對點的平行度進一步驗證是否匹配正確以及存在相似部分，判斷方法如下：

||x_2i-x_1i|-|x₂₁-x₁₁||＜th₁，i＝2，3，4

||y_2i-y_1i|-|y₂₁-y₁₁||＜th₂，i＝2，3，4

其中，th₁，th₂為四對匹配點平行度之間允許的偏差閾值；

S14：若四對點的平行度滿足上述關系，說明相鄰幀存在相似部分，則根據四對點求取第二張圖相對于第一張圖的位置偏移，即相鄰圖像幀之間水平方向及垂直方向的移動，計算方法如下：

S15：根據計算得到的位置偏移剔除水平方向偏移過大及垂直方向向上偏移的圖像幀，剔除條件如下：

|Δx|＞th₃ or Δy＜0

其中，th₃為相鄰圖像幀水平方向的偏差閾值；

S16：將第一幀圖像幀拷貝至拼接圖像S(x，y)上中位置，后續圖像幀都在此基礎上進行拼接融合；根據相鄰圖像幀之間計算得到的位置偏移值，將后一幀圖像相對于前一幀圖像下移新出現鋼板部分及其往上10個像素的部分拷貝至與拼接圖像等大的變換圖像W(x，y)中，W(x，y)中除拷貝部分其余像素值全為0，然后將拼接圖像與變換圖像進行融合，融合方法如下：

其中，α，β為不同的權值；

S17：對于后續相鄰圖像幀都進行上述操作，直至完成對整個鋼板堆垛截面圖像的拼接，得到完整清晰的鋼板堆垛截面圖像。