一种物品图像识别用的光照补偿方法技术

本发明专利技术涉及一种物品图像识别用的光照补偿方法，属于图像识别领域。本发明专利技术的光照补偿硬件平台包括机架、上补光灯、相机、下补光灯、检测平台、待识别物品、相机数据线、上补光灯线缆、下补光灯线缆和补偿控制模块。补偿控制模块包括双路控制单元和数据处理单元。双路控制单元与上补光灯和下补光灯连接，用于控制上下补光的开闭和亮度调节。数据处理单元分别给上补光灯、下补光灯和相机发送控制指令，并获取相机采集的照片，经补偿计算方法计算得到补偿后的图像I3。补偿计算方法包括亮度校准和光照补偿计算两个步骤，最后输出补偿后的图像I3。本发明专利技术可以消除光斑及阴影、增强颜色相近的区分度的方法，进而为准确识别提供保障。进而为准确识别提供保障。进而为准确识别提供保障。

【技术实现步骤摘要】
一种物品图像识别用的光照补偿方法


[0001]本专利技术属于图像识别领域，具体涉及一种物品图像识别用的光照补偿方法。

技术介绍

[0002]在仓储领域中，依靠图像识别的方式对物品进行管理逐步称为主流。图像识别的准确率不仅取决于识别算法合理性、复杂度和鲁棒性，还取决于图像的质量。优异的图像质量往往能极大地降低算法的复杂度，提高识别的效率和准确率。目前常用的方法是照片采集时增加闪光灯，虽然会改善待识别物品图像的细节清晰，但是该方法采集的照片会对表面光滑的物品表面产生反光现象，出现过度曝光区域，且由于光线不均匀而产生阴影。另外，若待识别物品与背景颜色相近时，难以区分背景和待识别物品，这些情况都会影响识别的效果。因此，一种合理光照补偿法成为亟待解决的问题，尤其是可消除光斑及阴影、增强颜色相近的区分度的方法。

技术实现思路

[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种物品图像识别用的光照补偿方法，以解决现有的照片采集时增加闪光灯的方法存在反光、过度曝光、阴影、识别效果不佳等问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种物品图像识别用的光照补偿方法，该方法包括光照补偿硬件平台和补偿计算方法；
[0007]所述的光照补偿硬件平台包括机架、上补光灯、相机、下补光灯、检测平台、待识别物品、相机数据线、上补光灯线缆、下补光灯线缆和补偿控制模块；
[0008]所述的上补光灯和下补光灯可调节亮度，分别安装于机架的顶部和中部；上补光灯的发光面向下，下补光灯发光面向上，上补光灯和下补光灯通过补光灯线缆与补偿控制模块相连；上补光灯下方中心位置内嵌相机，相机通过相机数据线与补偿控制模块连接；下补光灯的发光面为检测平台，发光面上边放置待识别物品；
[0009]所述补偿控制模块包括双路控制单元和数据处理单元，所述双路控制单元与上补光灯和下补光灯连接，用于控制上下补光的开闭和亮度调节，所述数据处理单元与双路控制单元和相机相连，数据处理单元分别给上补光灯、下补光灯和相机发送控制指令，并获取相机采集的照片，经补偿计算方法计算得到补偿后的图像I3；
[0010]所述补偿计算方法包括亮度校准和光照补偿计算两个步骤，最后输出补偿后的图像I3；
[0011]所述亮度校准使得上补光灯和下补光的亮度调节至合适亮度；
[0012]所述光照补偿计算包括：下补光灯和上补光灯配合先后拍摄两张照片，分别为I1和I2，其中，对照片I1分割并经过形态学滤波，提取最大连通域，得到目标区域的轮廓，将目标区域作为掩码I
1Y
，照片I2与掩码I
1Y
融合形成补偿后的图像I3。
[0013]进一步地，所述上补光灯和下补光灯均是平面光源。
[0014]进一步地，所述亮度校准利用反馈调节的思想，使得上补光灯和下补光的亮度调节至合适亮度。
[0015]进一步地，所述光照补偿计算中，在融合时，照片I2与掩码I
1Y
对应位置部分的像素点相乘。
[0016]进一步地，所述光照补偿计算中，在融合时，非对应位置像素点灰度值全部置为白色。
[0017]进一步地，所述补偿控制模块安装于机架内部下侧。
[0018]进一步地，所述上补光灯亮度调节过程如下：
[0019]S401、上补光灯开，下补光灯关；
[0020]S402、相机采集照片I
B1
；
[0021]S403、计算照片I
B1
的像素灰度值均值H
B1mean
；
[0022]S404、判定H
B1mean
是否大于阈值T
B0
；如果大于，则执行S405步骤，否则执行S406步骤；
[0023]S405、上补光灯亮度降低，执行S402步骤；
[0024]S406、判定H
B1mean
是否小于阈值T
B1
，若不小于，则执行S407步骤；如果H
B1mean
小于阈值T
B1
，则上补光灯完成亮度校准；
[0025]S407、上补光灯亮度升高。然后执行S402步骤；
[0026]其中，阈值T
B0
对应亮度的上限阈值，阈值T
B1
对应亮度的上限阈值。
[0027]进一步地，所述下补光灯亮度调节过程如下：
[0028]S601、下补光灯开，上补光灯关；
[0029]S602、相机采集照片I
B2
；
[0030]S603、计算照片I
B2
的像素灰度值均值H
B2mean
；
[0031]S604、判定H
B2mean
是否大于阈值T
B0
；如果大于，则执行S605步骤，否则执行S606步骤；
[0032]S605、下补光灯亮度降低，执行S602步骤；
[0033]S606、判定H
B2mean
是否小于阈值T
B1
，若不小于，则执行S607步骤；如果H
B2mean
小于阈值T
B1
，则下补光灯完成亮度校准；
[0034]S607、下补光灯亮度升高。然后执行S602步骤；
[0035]其中，阈值T
B0
对应亮度的上限阈值，阈值T
B1
对应亮度的上限阈值。
[0036]进一步地，所述光照补偿计算的过程如下：
[0037]S501、待检测物品置于检测平台上；
[0038]S502、下补光灯开，上补光灯关闭；
[0039]S503、相机采集照片I1；
[0040]S504、上补光灯开，下补光灯关闭；
[0041]S505、相机采集照片I2；
[0042]S506、照片I1转为灰度图像；
[0043]S507、取照片I1四个角点均值H
mean
与照片I1标准差的差的绝对值为阈值；
[0044]S508、阈值分割图像I1，并取反，得到二值图像I
1B
；
[0045]S509、对二值图像I
1B
形态学滤波，即开运算；
[0046]S510、扣取最大连通域区域；
[0047]S511、得到目标区域；
[0048]S512、形成目标区域掩码I
1Y
；
[0049]S513、照片I2与掩码I
1Y
融合形成补偿后的图像I3；其中融合时，照片I2与掩码I
1Y
对应位置部分的像素点相乘。
[0050]进一步地，在融合时，非对应区域像素点灰度值全部置为白色，即255。
[0051](三)有益效果
[0052]本专利技术提出一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物品图像识别用的光照补偿方法，其特征在于，该方法包括光照补偿硬件平台和补偿计算方法；所述的光照补偿硬件平台包括机架、上补光灯、相机、下补光灯、检测平台、待识别物品、相机数据线、上补光灯线缆、下补光灯线缆和补偿控制模块；所述的上补光灯和下补光灯可调节亮度，分别安装于机架的顶部和中部；上补光灯的发光面向下，下补光灯发光面向上，上补光灯和下补光灯通过补光灯线缆与补偿控制模块相连；上补光灯下方中心位置内嵌相机，相机通过相机数据线与补偿控制模块连接；下补光灯的发光面为检测平台，发光面上边放置待识别物品；所述补偿控制模块包括双路控制单元和数据处理单元，所述双路控制单元与上补光灯和下补光灯连接，用于控制上下补光的开闭和亮度调节，所述数据处理单元与双路控制单元和相机相连，数据处理单元分别给上补光灯、下补光灯和相机发送控制指令，并获取相机采集的照片，经补偿计算方法计算得到补偿后的图像I3；所述补偿计算方法包括亮度校准和光照补偿计算两个步骤，最后输出补偿后的图像I3；所述亮度校准使得上补光灯和下补光的亮度调节至合适亮度；所述光照补偿计算包括：下补光灯和上补光灯配合先后拍摄两张照片，分别为I1和I2，其中，对照片I1分割并经过形态学滤波，提取最大连通域，得到目标区域的轮廓，将目标区域作为掩码I
1Y
，照片I2与掩码I
1Y
融合形成补偿后的图像I3。2.如权利要求1所述的物品图像识别用的光照补偿方法，其特征在于，所述上补光灯和下补光灯均是平面光源。3.如权利要求1所述的物品图像识别用的光照补偿方法，其特征在于，所述亮度校准利用反馈调节的思想，使得上补光灯和下补光的亮度调节至合适亮度。4.如权利要求1所述的物品图像识别用的光照补偿方法，其特征在于，所述光照补偿计算中，在融合时，照片I2与掩码I
1Y
对应位置部分的像素点相乘。5.如权利要求1所述的物品图像识别用的光照补偿方法，其特征在于，所述光照补偿计算中，在融合时，非对应位置像素点灰度值全部置为白色。6.如权利要求1所述的物品图像识别用的光照补偿方法，其特征在于，所述补偿控制模块安装于机架内部下侧。7.如权利要求1
‑
6任一项所述的物品图像识别用的光照补偿方法，其特征在于，所述上补光灯亮度调节过程如下：S401、上补光灯开，下补光灯关；S402、相机采集照片I
B1
；S403、计算照片I
B1
的像素灰度值均值H
B1mean
；S404、判定H
B1mean
是否大于阈值T
B0
；如果大于，则执行S405步骤，否则执行S406步骤；S405、上补光灯亮度降低，执行S402步骤；S406、判定...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺志洋，魏宇鋆，白民生，王维斌，陈鸿琼，
申请(专利权)人：北京航天爱威电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：