一种基于背影成像的物体轮廓提取和匹配装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于背影成像的物体轮廓提取和匹配装置及方法，所述装置包括平面光源、透镜、摄像头及微处理器；布置于透镜一侧的平面光源产生主方向与透镜焦平面垂直的近似平行光，被待测物体遮挡后，入射到透镜；透镜对入射光线进行筛选，将将一组平行入射到透镜的光线汇聚在透镜另一侧焦平面上的某一点，被布置在此处的摄像头捕获形成图像，该图像包含待测物体的阴影；微处理器对摄像头捕获的图像进行处理，得到待测物体的轮廓曲线，将其与轮廓样本曲线匹配，以识别待测物体。本发明专利技术特别适用于包装瓶等物体图像识别，传输定位，具有识别率高、结构简单，造价低廉的特点。

An object contour extraction and matching device and method based on shadow imaging

The invention discloses an object contour figure image extraction and matching based device and method, the device comprises a planar light source, lens, camera and microprocessor; approximate parallel light direction and focal plane perpendicular to the generating plane light source arranged on one side of the lens, is the object occlusion after the incident to the lens of; the lens of the incident light screening, will be a group of parallel light rays incident to the lens at a point on the other side of the focal plane, is arranged to capture image formation in the camera, the image contains the object's shadow; microprocessor on the image captured by a camera for processing, contour curve of the object to be tested with the sample, contour curve matching, to identify the object to be measured. The invention is especially suitable for image recognition of objects such as packaging bottles, transmission and positioning, and has the characteristics of high recognition rate, simple structure and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种基于背影成像的物体轮廓提取和匹配装置及方法
本专利技术属于物体图像识别
及废弃物智能回收
，特别涉及了一种包装瓶等小型基于背影成像的物体轮廓提取和匹配装置及方法。
技术介绍
研制和推广废塑料瓶等垃圾的智能回收装置被认为是规范包装瓶的回收体系，减少“白色垃圾”污染的最有效的途经之一。在包装瓶的智能回收装置中，物体的识别技术是核心部件。高效、准备的识别可以有效地杜绝错误回收并防止回收欺诈行为，从而大大的提高机器的可靠性。中国专利申请CN202762657U、200620092237.8的识别方法是基于对包装瓶的条码扫描。由于条码容易被仿造，也易损毁。因此，基于条形码的识别方式阻碍了智能回收方式的推广。采用集成的物体识别手段是智能回收的发展趋势，其中物体的图像识别技术是最关键的技术之一。中国专利申请CN104408820A利用摄像头捕获不包含和包含物体的回收舱图像并作为底图和比较图，从而识别物体是否为可回收塑料瓶，但该技术的识别精度依赖于图像的质量。中国专利申请CN101727703A公开了一种罐体图像识别装置，通过CCD相机摄取图像并将其与数据库中图像进行对比，但未给出实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于背影成像的物体轮廓提取和匹配装置，其特征在于：包括平面光源、透镜、摄像头及微处理器；所述平面光源布置于透镜一侧，平面光源表面与透镜焦平面平行；摄像头布置在透镜另一侧的焦平面上；检测区域位于平面光源与透镜分别之间，用于放置待测物体；布置于透镜一侧的平面光源产生主方向与透镜焦平面垂直的近似平行光，被待测物体遮挡后，入射到透镜，透镜对入射光线进行筛选，将一组平行入射到透镜的光线汇聚在透镜另一侧焦平面上的某一点，被布置在此处的摄像头捕获形成图像，该图像包含待测物体的阴影；微处理器对摄像头捕获的图像进行处理，得到待测物体的轮廓曲线，并将其与轮廓样本库中的轮廓样本曲线匹配，以识别待测物体。

【技术特征摘要】
1.一种基于背影成像的物体轮廓提取和匹配装置，其特征在于：包括平面光源、透镜、摄像头及微处理器；所述平面光源布置于透镜一侧，平面光源表面与透镜焦平面平行；摄像头布置在透镜另一侧的焦平面上；检测区域位于平面光源与透镜分别之间，用于放置待测物体；布置于透镜一侧的平面光源产生主方向与透镜焦平面垂直的近似平行光，被待测物体遮挡后，入射到透镜，透镜对入射光线进行筛选，将一组平行入射到透镜的光线汇聚在透镜另一侧焦平面上的某一点，被布置在此处的摄像头捕获形成图像，该图像包含待测物体的阴影；微处理器对摄像头捕获的图像进行处理，得到待测物体的轮廓曲线，并将其与轮廓样本库中的轮廓样本曲线匹配，以识别待测物体。2.根据权利要求1所述的基于背影成像的物体轮廓提取和匹配装置，其特征在于：所述平面光源于待测物体之间布置有超微细百叶窗膜。3.根据权利要求2所述的基于背影成像的物体轮廓提取和匹配装置，其特征在于：所述摄像头布置在透镜的焦平面上的焦点位置。4.根据权利要求1所述的基于背影成像的物体轮廓提取和匹配装置，其特征在于：所述透镜后端布置有反射镜，用于将汇聚光线反射至侧面，此时将摄像头布置在反射后的汇聚光线的汇聚点上。5.根据权利要求1所述的基于背影成像的物体轮廓提取和匹配装置，其特征在于：还包括待测物体传送机构，待测物体传送机构受控于微处理器；微处理器根据摄像头捕获的图像，确定检测区域的亮度信息，控制待测物体传送机构运行或停止。6.一种基于背影成像的物体轮廓提取和匹配方法，其特征在于：采用权利要求1～5中任一项所述的装置进行物体轮廓提取和匹配，包括以下步骤：1)布置在待测物体一侧的平面光源产生主方向与透镜焦平面垂直的近似平行光；2)近似平行光通过待测物体，被待测物体遮挡后，形成含有待测物体阴影信息的近似平行光，入射到透镜；3)透镜对入射光线进行筛选，将一组平行入射到透镜的光线汇聚在透镜另一侧焦平面上的某一点；4)安...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，陈敬炜，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43