目标体的数量统计方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术属于计算机视觉技术领域，具体涉及一种目标体的数量统计方法、装置及系统，旨在解决如何快速、准确地统计出目标体数量的技术问题，为此目的，本发明专利技术的目标体的数量统计方法包括：获取包含至少一个按照特定布置方式放置的目标体的图像；计算图像中每个目标体轮廓的中心点；统计中心点的个数并且根据个数获取目标体的数量。本发明专利技术的方法可以快速准确地统计出目标体的数量，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
目标体的数量统计方法、装置及系统
本专利技术属于计算机视觉
，具体涉及一种目标体的数量统计方法、装置及系统。
技术介绍
在现实生活中，清点计数的需求无处不在。在生产车间中，密集型货物的清点多数以贴条形码标签或者纯人工记录等方式来完成。对于纯人工记录的方式，该方式劳动强度较大，效率低，准确率难以保证。对于贴条形码标签的方式，该方式多数是在货物的包装盒外部贴上条形码标签，并且通过清点条形码标签的数量来清点数目。然而这种方式只能清点出包装盒的数量，若包装盒内盛放的货物数量是不确定的，则通过清点包装盒的方式就不能准确地清点出货物数量，例如，在电池生产工厂中，电池通常盛放在电池盒内，若每个电池盒内盛放的电池数量均不相等，则通过贴条形码标签或者人工记录的方式，均难以快速、准确地清点出电池的数量。相应地，本领域需要一种新的货物数量统计方法、装置及系统来解决上述问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决如何快速、准确地统计出目标体数量的问题，本专利技术的第一方面，提供了一种目标体的数量统计方法，包括：获取包含至少一个按照特定布置方式放置的目标体的图像；计算所述图像中每个目标体轮廓的中心点；统计所述中心点的个数并且根据所述个数获取所述目标体的数量。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：在“计算所述图像中每个目标体轮廓的中心点”的步骤之前，所述方法包括：灰度化处理所述图像；对所述灰度化处理后的图像进行增强处理；对所述增强处理后的图像进行分割以便去除所述图像中的背景部分；将分割后的图像转换为二值图像。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述目标体轮廓是圆形，“计算所述图像中每个目标体轮廓的中心点”的步骤包括：利用粒子群算法计算所述每个目标体轮廓的圆心。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：“利用粒子群算法计算所述每个目标体轮廓的圆心”的步骤包括：步骤S1：随机生成多个粒子并且根据所述粒子的初始位置将所述多个粒子划分为多个种群；其中，所述粒子的初始位置取决于所述图像的尺寸，所述种群的数量大于所述目标体的数量；步骤S2：计算所述种群中每个粒子的适应度，并且选取每个种群中适应度最高的粒子作为相应种群的最佳粒子；步骤S3：利用所述粒子群算法并且根据每个所述最佳粒子的速度更新当前种群中每个粒子的速度，以及根据所述更新后的粒子的速度计算所述每个粒子的位置；步骤S4：重复步骤S1-S3，直至满足预设的迭代停止条件并且在满足所述迭代停止条件后转至步骤S5；步骤S5：计算所述每个种群的最佳粒子之间的距离并且判断所述距离是否小于等于预设的距离阈值：若是，则将相应的两个最佳粒子合并为一个新粒子并且将所述新粒子作为对应的目标体轮廓的圆心；若否，则将相应的两个最佳粒子分别各自对应目标体轮廓的圆心。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：“利用所述粒子群算法并且根据每个所述最佳粒子的速度更新当前种群中每个粒子的速度，以及根据所述更新后的粒子的速度计算所述每个粒子的位置”的步骤包括：基于所述粒子群算法与最佳粒子的速度并且按照下式所示的方法计算所述更新后粒子的速度：其中，所述Vki是第k个种群中第i个粒子在当前迭代计算中的初始速度，所述是更新后的第k个种群中第i个粒子的速度，所述Xbk是第k个种群中最佳粒子的速度，所述Xki是第k个种群中第i个粒子在当前迭代计算中的初始位置，所述c1是预设的学习因子且c1≥0，所述r1是预设的权重系数且r1∈[0,1]；根据所述更新后粒子的速度并且按照下式所示的方法计算所述更新后粒子的位置：其中，所述是更新后的第k个种群中第i个粒子的位置。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：“计算所述种群中每个粒子的适应度”的步骤包括：按下式所示的方法计算所述种群中每个粒子的适应度：其中，所述sufki是第k个种群中第i个粒子的适应度，所述Dki是第k个种群中第i个粒子与对应的特定特征点集合P0内每个特征点之间的距离之和，所述特征点是基于目标体轮廓提取的特征点，所述特定特征点集合P0满足所述(x,y)表示所述特征点集合P0内某个特征点的位置，(xki,yki)表示第k个种群中第i个粒子的位置；所述Rmax＝αR，所述Rmin＝βR，所述R是所述目标体轮廓的半径，所述α、β分别是预设的第一加权系数并且α＞1＞β≥0，所述Cki是预设的第k个种群中第i个粒子的惩罚系数。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述Dki如下式所示：其中，所述M是所述特定特征点集合P0内特征点的总数，所述Xki是第k个种群中第i个粒子在当前迭代计算中的初始位置，所述P0(j)表示所述特定特征点集合P0内与第k个种群中第i个粒子进行距离计算的第j个特征点；所述Cki如下式所示：Cki＝b·M其中，所述b是预设的第二加权系数，并且当所述特定特征点集合P0内所有特征点顺次连接形成凹多边形时b＝0，当所述特定特征点集合P0内所有特征点连顺次接形成凸多边形时b＝a，所述a是预设的常数。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：在“计算所述种群中每个粒子的适应度”的步骤之前，所述方法还包括：获取所述特定特征点集合P0内所有特征点顺次连接形成的多边形；将所述特定特征点集合P0内距离最近的特征点连接成一条直线段并且根据所述直线段对所述多边形进行分割；判断所述特定特征点集合P0内每个特征点是否均位于所述直线段的一侧：若是，则所述多边形是凸多边形；若否，则所述多边形是凹多边形。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述迭代停止条件包括：所述重复步骤S1-S3的次数达到最大的迭代次数，或者|suf(T)-suf(T-1)|＜e，其中，所述suf(T)表示当前迭代中所有种群中每个粒子的适应度的总和，suf(T-1)表示前一次迭代中所有种群中每个粒子的适应度的总和，所述e是预设的迭代误差阈值。本专利技术的第二方面，还提供了一种控制装置，包括处理器和存储设备，所述存储设备适于存储多条程序，所述程序适于由所述处理器加载以执行上述的目标体的数量统计方法。本专利技术的第三方面，还提供了一种目标体的数量统计系统，包括传送装置、摄像装置和上述的控制装置；所述传送装置用于传送至少一个按照特定布置方式放置的目标体；所述摄像装置用于采集所述目标体的图像并将所述图像发送至所述控制装置；所述控制装置配置为根据所述图像获取所述目标体的数量。与最接近的现有技术相比，上述技术方案至少具有如下有益效果：本专利技术的目标体数量统计方法主要包括如下步骤：获取包含至少一个按照特定布置方式放置的目标体的图像；计算图像中每个目标体轮廓的中心点；统计中心点的个数并且根据中心点的个数确定目标体的数量，基于上述方法可以快速准确地计算出目标体的数量，提高生产效率。进一步地，本专利技术的目标体数量统计方法通过粒子群算法计算每个目标体轮廓的圆心，并且根据目标体圆心的个数确定目标体的数量，该方法简单易操作，收敛速度快，并且可以提高货物清点的速度以及可靠性。附图说明图1是本专利技术实施例中一种目标体的数量统计方法的主要步骤示意图；图2是本专利技术实施例中一张多个电池的二值图像示意图；图3是本专利技术实施例中一种利用粒子群算法计算每个目标体轮廓的圆心的主要步骤示意图；图4是本专利技术实施例中一种特定特征点集合P0内所有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种目标体的数量统计方法，其特征在于包括：获取包含至少一个按照特定布置方式放置的目标体的图像；计算所述图像中每个目标体轮廓的中心点；统计所述中心点的个数并且根据所述个数获取所述目标体的数量。

【技术特征摘要】
1.一种目标体的数量统计方法，其特征在于包括：获取包含至少一个按照特定布置方式放置的目标体的图像；计算所述图像中每个目标体轮廓的中心点；统计所述中心点的个数并且根据所述个数获取所述目标体的数量。2.根据权利要求1所述的目标体的数量统计方法，其特征在于，在“计算所述图像中每个目标体轮廓的中心点”的步骤之前，所述方法包括：灰度化处理所述图像；对所述灰度化处理后的图像进行增强处理；对所述增强处理后的图像进行分割以便去除所述图像中的背景部分；将分割后的图像转换为二值图像。3.根据权利要求2所述的目标体的数量统计方法，其特征在于，所述目标体轮廓是圆形，“计算所述图像中每个目标体轮廓的中心点”的步骤包括：利用粒子群算法计算所述每个目标体轮廓的圆心。4.根据权利要求3所述的目标体的数量统计方法，其特征在于，“利用粒子群算法计算所述每个目标体轮廓的圆心”的步骤包括：步骤S1：随机生成多个粒子并且根据所述粒子的初始位置将所述多个粒子划分为多个种群；其中，所述粒子的初始位置取决于所述图像的尺寸，所述种群的数量大于所述目标体的数量；步骤S2：计算所述种群中每个粒子的适应度，并且选取每个种群中适应度最高的粒子作为相应种群的最佳粒子；步骤S3：利用所述粒子群算法并且根据每个所述最佳粒子的速度更新当前种群中每个粒子的速度，以及根据所述更新后的粒子的速度计算所述每个粒子的位置；步骤S4：重复步骤S1-S3，直至满足预设的迭代停止条件并且在满足所述迭代停止条件后转至步骤S5；步骤S5：计算所述每个种群的最佳粒子之间的距离并且判断所述距离是否小于等于预设的距离阈值：若是，则将相应的两个最佳粒子合并为一个新粒子并且将所述新粒子作为对应的目标体轮廓的圆心；若否，则将相应的两个最佳粒子分别各自对应目标体轮廓的圆心。5.根据权利要求4所述的目标体的数量统计方法，其特征在于，“利用所述粒子群算法并且根据每个所述最佳粒子的速度更新当前种群中每个粒子的速度，以及根据所述更新后的粒子的速度计算所述每个粒子的位置”的步骤包括：基于所述粒子群算法与最佳粒子的速度并且按照下式所示的方法计算所述更新后粒子的速度：其中，所述Vki是第k个种群中第i个粒子在当前迭代计算中的初始速度，所述是更新后的第k个种群中第i个粒子的速度，所述Xbk是第k个种群中最佳粒子的速度，所述Xki是第k个种群中第i个粒子在当前迭代计算中的初始位置，所述c1是预设的学习因子且c1≥0，所述r1是预设的权重系数且r1∈[0,1]；根据所述更新后粒子的速度并且按照下式所示的方法计算所述更新后粒子的位置：其中，所述是更新后的第k个种群中第i个粒子的位置。6.根据权利要求4所述的目标体的数量统计方法，其特征在于，“计算所述种群中...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭杰，吴科，王敏丽，刘振杰，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11