一种大输液药品中可见异物的视觉检测方法技术

本发明专利技术公开了一种大输液瓶药品中可见异物的视觉检测方法，连续采集N帧大输液瓶序列图像，并对其进行直方图均衡化处理，选择合适的阈值对每帧图像进行分割，依次对分割后的每帧图像进行处理，得到每帧图像的感兴趣区域，计算大输液瓶的旋转角度和水平平移量，根据大输液瓶的旋转角度和水平平移量，依次对序列图像的每帧图像进行校正；对校正后的序列图像进行差分处理，完成对异物的检测。本发明专利技术计算大输液瓶的旋转角度和水平平移量进行图像配准，消除振动对图像的影响，利用双线性插值法依次对序列图像的每帧图像进行校正，对序列图像进行差分处理，能高效准确地对大输液瓶中的可见异物进行检测。

【技术实现步骤摘要】
一种大输液药品中可见异物的视觉检测方法
本专利技术涉及机器视觉检测领域，具体涉及一种大输液药品中可见异物的视觉检测方法。
技术介绍
由于大输液瓶的液体呈现无色透明状，液体中可能存在玻璃屑、纤维、毛发、漂浮物等异物，一般异物呈现在图像中只有几个或十几像素，由于待检药品的灌装瓶壁存在浮雕刻度、表面凹凸不平、在线检测时液体运动产生气泡等原因，因此相机采集到的灰度图像存在亮斑，其与异物极为相似；另外，图像成像后在瓶底区域和液面附近会产生反光干扰，由于工业生产现场的干扰会使图像中混有一些干扰噪声，这些干扰信息和假异物信息对图像特征的提取及检测造成了加大的困难。运用机械方法使药液高速旋转，通过序列图像差分提取运动异物。对相机采集到的连续多帧图像做差分运算，药液中的可见异物由于相对运动可以被检测出来。但是，由于采集过程中振动或晃动导致瓶壁的亮斑被提取出来，为后续处理引入了误差。因此，如何设计一种能够对图像进行配准处理，提高大输液药品中可见异物检测精度的方法，仍是待解决的技术问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种大输液瓶药品中可见异物的视觉检测方法，能高效准确地对大输液瓶中的可见异物进行检测。本专利技术的第一目的是提供一种大输液药品中可见异物的视觉检测方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下一种技术方案：一种大输液药品中可见异物的视觉检测方法，该方法包括以下步骤：连续采集N帧大输液瓶序列图像；选择合适的阈值对每帧图像进行分割；依次对分割后的每帧图像进行处理，得到每帧图像的感兴趣区域；计算大输液瓶的旋转角度和水平平移量；根据大输液瓶的旋转角度和水平平移量，依次对序列图像的每帧图像进行校正；对校正后的序列图像进行差分处理，完成对异物的检测。进一步的，采集到N帧大输液瓶序列图像后，还包括对每帧图像进行直方图均衡化处理的步骤。进一步的，所述对序列图像的每帧图像进行处理包括图像增强和图像识别。进一步的，还包括对每帧图像的感兴趣区域进行高斯滤波处理的步骤。进一步的，所述大输液瓶的旋转角度和水平平移量的计算方法为：输入连续两帧图像f1(x,y)和f2(x,y)，并对两帧图像进行傅里叶变换，得到两帧图像在频率域的频谱F1(u,v)和频谱F2(u,v)；计算两帧图像频谱F1(u,v)和F2(u,v)的互相关系数，计算互相关系数的逆变换，确定峰值位置，得到平移量(Δx,Δy)；求解两帧图像频谱F1(u,v)和F2(u,v)的振幅，建立不考虑平移的振幅笛尔坐标系，将振幅由笛尔坐标系转换到极坐标系，计算其逆变换，确定其峰值位置，得到图像旋转角θ，即可得到旋转角和平移量两个配准参数。进一步的，所述对序列图像的每帧图像进行校正的方法为：对于连续两帧序列图像，利用双线性插值法将一图像中的所有像素点在x和y方向分别平移Δx和Δy个像素单位，再相对图像中心旋转角度θ后，得到另一图像。进一步的，所述对校正后的序列图像进行差分处理的步骤包括：(1)对相邻帧两帧图像进行图像配准操作，消除图像的背景信息；(2)对相邻三帧图像进行差分处理，得到差分图像；对差分图像分别进行阈值判断、二值化处理，并对阈值判断和二值化处理的结果的每一个像素进行逻辑操作，得到差分二值图像；(3)根据异物的特征识别差分二值图像中异物。进一步的，所述对相邻帧两帧图像进行图像配准操作的步骤包括：对相邻两帧图像进行傅里叶变换，得到相邻两帧图像在频率域的频谱；计算相邻两帧图像频谱的互相关系数，计算互相关系数的逆变换，确定峰值位置，得到平移量；求解两帧图像频谱的振幅，建立不考虑平移的振幅笛尔坐标系，将振幅由笛尔坐标系转换到极坐标系，计算其逆变换，确定其峰值位置，得到图像旋转角，即可得到旋转角和平移量两个配准参数；利用旋转角和平移量两个配准参数对相邻帧两帧图像进行图像配准。本专利技术的第二目的是提供一种计算机可读存储介质。为了实现上述目的，本专利技术采用如下一种技术方案：一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行以下处理：连续采集N帧大输液瓶序列图像；选择合适的阈值对每帧图像进行分割；依次对分割后的每帧图像进行处理，得到每帧图像的感兴趣区域；计算大输液瓶的旋转角度和水平平移量；根据大输液瓶的旋转角度和水平平移量，依次对序列图像的每帧图像进行校正；对校正后的序列图像进行差分处理，完成对异物的检测。本专利技术的第三目的是提供一种终端设备。为了实现上述目的，本专利技术采用如下一种技术方案：一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行以下处理：连续采集N帧大输液瓶序列图像；选择合适的阈值对每帧图像进行分割；依次对分割后的每帧图像进行处理，得到每帧图像的感兴趣区域；计算大输液瓶的旋转角度和水平平移量；根据大输液瓶的旋转角度和水平平移量，依次对序列图像的每帧图像进行校正；对校正后的序列图像进行差分处理，完成对异物的检测。本专利技术的第三目的是提供一种终端设备。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过计算大输液瓶的旋转角度和水平平移量进行图像配准，消除了振动对图像的影响；(2)本专利技术利用双线性插值法依次对序列图像的每帧图像进行校正，对图像中缺失不全的、不清楚的位置进行插值弥补；(3)本专利技术对序列图像进行差分处理，消除瓶壁中某一污迹或玻斑在序列帧图像中的成像，降低对图像中的微弱异物目标影响，能高效准确地对大输液瓶中的可见异物检测分类。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为大输液药品中可见异物的视觉检测方法的总体流程图；图2为本专利技术采集到的大输液瓶原图；图3为本专利技术大输液瓶直方图均衡化后的图像；图4为本专利技术大输液瓶图像阈值分割后的图像；图5为本专利技术大输液瓶图像提取感兴趣区域后的图像；图6为图像配准的流程图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中运用机械方法使药液高速旋转，通过序列图像差分提取运动异物，对相机采集到的连续多帧图像做差分运算，药液中的可见异物由于相对运动可以被检测出来；但是，由于采集过程中振动或晃动导致瓶壁的亮斑被提取出来，为后续处理引入了误差的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种大输液药品中可见异物的视觉检测方法。实施例1：本实施例1的目的是提供一种大输液药品中可见异物的视觉检测方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：步骤1：图像采集。连续采集N帧大输液瓶序列图像，如图2所示。步骤2：直方图均衡化，增强图像对比度，如图3所示。在采集到N帧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大输液药品中可见异物的视觉检测方法，其特征是，包括以下步骤：连续采集N帧大输液瓶序列图像；选择设定的阈值对每帧图像进行分割；依次对分割后的每帧图像进行处理，得到每帧图像的感兴趣区域；计算大输液瓶的旋转角度和水平平移量；根据大输液瓶的旋转角度和水平平移量，依次对序列图像的每帧图像进行校正；对校正后的序列图像进行差分处理，完成对异物的检测。

【技术特征摘要】
1.一种大输液药品中可见异物的视觉检测方法，其特征是，包括以下步骤：连续采集N帧大输液瓶序列图像；选择设定的阈值对每帧图像进行分割；依次对分割后的每帧图像进行处理，得到每帧图像的感兴趣区域；计算大输液瓶的旋转角度和水平平移量；根据大输液瓶的旋转角度和水平平移量，依次对序列图像的每帧图像进行校正；对校正后的序列图像进行差分处理，完成对异物的检测。2.根据权利要求1所述的大输液药品中可见异物的视觉检测方法，其特征是，采集到N帧大输液瓶序列图像后，还对每帧图像进行直方图均衡化处理的步骤。3.根据权利要求1所述的大输液药品中可见异物的视觉检测方法，其特征是，所述对序列图像的每帧图像进行处理包括图像增强和图像识别。4.根据权利要求1所述的大输液药品中可见异物的视觉检测方法，其特征是，还包括对每帧图像的感兴趣区域进行高斯滤波处理的步骤。5.根据权利要求1所述的大输液药品中可见异物的视觉检测方法，其特征是，所述大输液瓶的旋转角度和水平平移量的计算方法为：输入连续两帧图像f1(x,y)和f2(x,y)，并对两帧图像进行傅里叶变换，得到两帧图像在频率域的频谱F1(u,v)和频谱F2(u,v)；计算两帧图像频谱F1(u,v)和F2(u,v)的互相关系数，计算互相关系数的逆变换，确定峰值位置，得到平移量(Δx,Δy)；求解两帧图像频谱F1(u,v)和F2(u,v)的振幅，建立不考虑平移的振幅笛尔坐标系，将振幅由笛尔坐标系转换到极坐标系，计算其逆变换，确定其峰值位置，得到图像旋转角θ，即可得到旋转角和平移量两个配准参数。6.根据权利要求1所述的大输液药品中可见异物的视觉检测方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玮，韩毅，陈财，雷鸣，汪静，雷晟暄，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37