一种基于图像识别的成堆型材计数系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于图像识别的成堆型材计数系统，具体包括摄像模块、标记模块、预处理模块、轮廓提取模块、第一计数模块、第二计数模块与累加模块。其通过获取成堆型材的端部图像作为计数图像，并得到计数图像的二值化图像，通过对二值化图像中的型材黑白边界进行曲线逼近与拟合，得到能够体现型材端部轮廓特征的第一轮廓图像，并通过主特征轮廓对计数图像中具有端部的完整主特征轮廓的一部分型材进行计数，并通过主特征轮廓与辅特征轮廓对计数图像中仅具有端部的局部主特征轮廓的另一部分型材进行计数，最终实现成堆型材的计数，不仅使得计数结果更加精确，还能把计数人员从长期枯燥的事务型工作中解脱出来，节约劳动力，同时提高计数效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像识别的成堆型材计数系统
本专利技术涉及图像处理
，具体是一种基于图像识别的成堆型材计数系统。
技术介绍
型材的快速准确计数仍停留在比较低的水平上，目前主要靠人工进行，这项工作机械单调，工作人员长时间的高度紧张，极易产生精神恍惚、疲劳，人工计数结果受人为因素影响较大，误差难免，且效率较低，给产品销售带来麻烦。把计数人员从长期枯燥的事务中解脱出来，研制自动化程度较高的计数系统成为型材生产、储运、销售的现实需要。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种基于图像识别的成堆型材计数系统，通过对图像进行数字处理，实现成堆型材的自动计数。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于图像识别的成堆型材计数系统，包括：摄像模块，用于对堆场型材成像，获取计数图像，其中，成堆型材中每一根型材的端部均位于摄像模块的视场内；标记模块，用于标记型材端部标准轮廓的主特征轮廓、辅特征轮廓以及主特征轮廓与辅特征轮廓之间的位置关系，其中，主特征轮廓为型材端部仅出现一次、且能唯一标识型材的轮廓图形；预处理模块，与摄像模块通信相连，用于对计数图像进行预处理，得到二值化图像；轮廓提取模块，与预处理模块通信相连，用于对二值化图像中的型材端面进行检测与轮廓提取，并对轮廓特征进行曲线逼近与拟合，得到具有若干拟合曲线的成堆型材端面的第一轮廓图像；第一计数模块，与标记模块、轮廓提取模块通信相连，用于提取出第一轮廓图像中具有完整的主特征轮廓，定义为第一主特征轮廓，将第一主特征轮廓的包络区域与型材标准主特征轮廓的包络区域进行相似度比对，筛选出相似度超过阈值的第一主特征轮廓，并对其进行计数，得到第一数值；第二计数模块，与标记模块、轮廓提取模块、第一计数模块通信相连，将第一主特征轮廓以及各第一主特征轮廓对应的辅特征轮廓从第一轮廓图像中剔除，得到第二轮廓图像，并基于第二轮廓图像中非完整的第二主特征轮廓与各辅特征轮廓之间位置关系进行型材识别，得到第二数值；累加模块，与第一计数模块、第一计数模块通信相连，用于将第一数值与第二数值相加，得到型材的计数值。在其中一个实施例中，所述预处理模块包括：滤波去噪子模块，与摄像模块通信相连，用于对计数图像进行滤波、去噪处理；直方图分析分析子模块，与滤波去噪子模块通信相连，以基于直方图分析计数图像中的感兴趣区域的像素点灰度值，确定型材区域与背景之间的第一二值化阈值，以及型材与型材之间边界的第二二值化阈值的取值范围；图像分割子模块，与直方图分析分析子模块通信相连，以基于第一二值化阈值，对计数图像进行型材区域与背景的图像分割，得到仅具有型材区域特征的预处理图像；二值化子模块，与直方图分析分析子模块、图像分割子模块通信相连，以基于第二二值化阈值的取值范围，对预处理图像进行二值化处理，得到二值化图像。在其中一个实施例中，所述二值化子模块包括：图像分割单元，与图像分割子模块通信相连，将预处理图像划分为若干子图像；图像处理单元，与图像分割单元通信相连，用于在第二二值化阈值的取值范围中任取一值对子图像进行二值化处理，得到临时二值化子图像；判断单元，与图像处理单元通信相连，用于判断临时二值化子图像是否有清晰的轮廓，若没有，则通过图像处理单元在二值化阈值的取值范围内重新选取二值化阈值后进行二值化处理，直到输出具有清晰轮廓的二值化子图像；图像拼接单元，与图像处理单元通信相连，用于拼接各具有清晰轮廓的二值化子图像，得到二值化图像。在其中一个实施例中，所述第一计数模块中将第一主特征轮廓的包络区域与型材标准主特征轮廓的包络区域进行相似度比对的具体过程为：旋转第一主特征轮廓，使第一主特征轮廓上的拟合线与型材标准轮廓上对应的线的角度一致，然后对旋转后的第一主特征轮廓的包络区域与型材标准端部主特征轮廓的包络区域进行相似度比对。在其中一个实施例中，所述相似度具体为：v1+v2+v3＝1式中，Sim-degi为图像中第i个第一主特征轮廓的包络区域与型材标准主特征轮廓的包络区域之间的相似度；Si为图像中第i个第一主特征轮廓的包络区域的面积，Hi为图像中第i个第一主特征轮廓的包络区域的高度，Wi为第i个第一主特征轮廓的包络区域的宽度；S0为型材标准主特征轮廓的包络区域的面积，H0为型材标准主特征轮廓的包络区域的高度，W0为型材标准主特征轮廓的包络区域的宽度；v1为面积的权重，v2为高度的权重，v3为宽度的权重。在其中一个实施例中，所述摄像模块包括多个摄像装置，且各摄像装置的拍摄角度不尽相同。在其中一个实施例中，计数系统还包括：结果输出模块，与累加模块通信相连，用于筛选出所有计数图像中出现频次最高的计数值作为型材数目的最终计数值并输出。本专利技术提供的一种基于图像识别的成堆型材计数系统，通过获取成堆型材的端部图像作为计数图像，并进一步得到计数图像的二值化图像，通过对二值化图像中的型材黑白边界进行曲线逼近与拟合，得到能够体现型材端部轮廓特征的第一轮廓图像，并通过主特征轮廓对计数图像中具有端部的完整主特征轮廓的一部分型材进行计数，并通过主特征轮廓与辅特征轮廓对计数图像中仅具有端部的局部主特征轮廓的另一部分型材进行计数，最终实现成堆型材的计数，不仅使得计数结果更加精确，还能把计数人员从长期枯燥的事务型工作中解脱出来，节约劳动力，提高计数效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中型材端部轮廓的示例结构图；图2为本专利技术实施例中型材示例的主特征轮廓示意图；图3为本专利技术实施例中型材示例的辅特征轮廓示意图；图4为本专利技术实施例中基于图像识别的成堆型材计数方法的模块示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像识别的成堆型材计数系统，其特征在于，包括：/n摄像模块，用于对堆场型材成像，获取计数图像，其中，成堆型材中每一根型材的端部均位于摄像模块的视场内；/n标记模块，用于标记型材端部标准轮廓的主特征轮廓、辅特征轮廓以及主特征轮廓与辅特征轮廓之间的位置关系，其中，主特征轮廓为型材端部仅出现一次、且能唯一标识型材的轮廓图形；/n预处理模块，与摄像模块通信相连，用于对计数图像进行预处理，得到二值化图像；/n轮廓提取模块，与预处理模块通信相连，用于对二值化图像中的型材端面进行检测与轮廓提取，并对轮廓特征进行曲线逼近与拟合，得到具有若干拟合曲线的成堆型材端面的第一轮廓图像；/n第一计数模块，与标记模块、轮廓提取模块通信相连，用于提取出第一轮廓图像中具有完整的主特征轮廓，定义为第一主特征轮廓，将第一主特征轮廓的包络区域与型材标准主特征轮廓的包络区域进行相似度比对，筛选出相似度超过阈值的第一主特征轮廓，并对其进行计数，得到第一数值；/n第二计数模块，与标记模块、轮廓提取模块、第一计数模块通信相连，将第一主特征轮廓以及各第一主特征轮廓对应的辅特征轮廓从第一轮廓图像中剔除，得到第二轮廓图像，并基于第二轮廓图像中非完整的第二主特征轮廓与各辅特征轮廓之间位置关系进行型材识别，得到第二数值；/n累加模块，与第一计数模块、第一计数模块通信相连，用于将第一数值与第二数值相加，得到型材的计数值。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别的成堆型材计数系统，其特征在于，包括：
摄像模块，用于对堆场型材成像，获取计数图像，其中，成堆型材中每一根型材的端部均位于摄像模块的视场内；
标记模块，用于标记型材端部标准轮廓的主特征轮廓、辅特征轮廓以及主特征轮廓与辅特征轮廓之间的位置关系，其中，主特征轮廓为型材端部仅出现一次、且能唯一标识型材的轮廓图形；
预处理模块，与摄像模块通信相连，用于对计数图像进行预处理，得到二值化图像；
轮廓提取模块，与预处理模块通信相连，用于对二值化图像中的型材端面进行检测与轮廓提取，并对轮廓特征进行曲线逼近与拟合，得到具有若干拟合曲线的成堆型材端面的第一轮廓图像；
第一计数模块，与标记模块、轮廓提取模块通信相连，用于提取出第一轮廓图像中具有完整的主特征轮廓，定义为第一主特征轮廓，将第一主特征轮廓的包络区域与型材标准主特征轮廓的包络区域进行相似度比对，筛选出相似度超过阈值的第一主特征轮廓，并对其进行计数，得到第一数值；
第二计数模块，与标记模块、轮廓提取模块、第一计数模块通信相连，将第一主特征轮廓以及各第一主特征轮廓对应的辅特征轮廓从第一轮廓图像中剔除，得到第二轮廓图像，并基于第二轮廓图像中非完整的第二主特征轮廓与各辅特征轮廓之间位置关系进行型材识别，得到第二数值；
累加模块，与第一计数模块、第一计数模块通信相连，用于将第一数值与第二数值相加，得到型材的计数值。


2.根据权利要求1所述基于图像识别的成堆型材计数系统，其特征在于，所述预处理模块包括：
滤波去噪子模块，与摄像模块通信相连，用于对计数图像进行滤波、去噪处理；
直方图分析分析子模块，与滤波去噪子模块通信相连，以基于直方图分析计数图像中的感兴趣区域的像素点灰度值，确定型材区域与背景之间的第一二值化阈值，以及型材与型材之间边界的第二二值化阈值的取值范围；
图像分割子模块，与直方图分析分析子模块通信相连，以基于第一二值化阈值，对计数图像进行型材区域与背景的图像分割，得到仅具有型材区域特征的预处理图像；
二值化子模块，与直方图分析分析子模块、图像分割子模块通信相连，以基于第二二值化阈值的取值范围，对预处理图像进行二值化处理，得到二值化图像。


3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘黎明，龚京忠，刘淑芳，黎宇，张浩，苏晨嘉，
申请(专利权)人：湖南九九智能环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43