[发明专利]在线棒型材图像自动计数设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字图像处理及应用技术，特别涉及一种在线棒型材图像自动计数设备及方法。

背景技术

钢厂棒型材的定量打包仍停留在比较低的水平上。棒型材的计数靠人工进行，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，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打包系统成了钢厂的现实需要。

最初的生产线本是以链轮形式的机械手分拣棒型材来实现计数的，但小直径棒型材难以分开，加之故障率高，已被钢厂拆除。科研人员曾采用光电传感器的方法来计数，这种方法对于单排、不粘连的棒型材是可以实现准确计数的，但生产线经常会出现多排的、粘连严重的情况，这种方法得到的结果误差非常大，无法接受。也有人考虑采用重量传感器的方法计数。但钢厂为了获取较高的经济效益，尽可能的采用负公差生产，而且负公差由于受工艺的影响也不恒定，加之棒型材落入打包架时冲击非常大，所以采用重量传感器的检测方案也难以满足要求，必须探索新的方案。

近年来，随着科学技术的迅猛发展，计算机运算速度越来越快，高质量图像获取设备的价格日益下降，加之高效的图像处理算法不断涌现，图像处理技术在过程控制领域应用越来越多。我们知道，由于图像文件数据量庞大，以前受处理能力的限制，数字图像处理技术在工业现场并未得到广泛应用。现在我们可以通过获得棒型材生产线合适部位的图像，并通过对图像进行数字处理，来实现对生产线上的棒型材自动计数。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种在线棒型材图像自动计数设备及方法。

本发明的线棒型材图像自动计数设备包括上位机、图像采集卡、CCD摄像头、照明设备，其中上位机与图像采集卡相连，图像采集卡分别与CCD摄像头和照明设备相连。上位机包括控制模块、图像采集模块、图像处理模块和显示模块。控制模块用以约束图像采集卡的工作状态。图像采集模块接受下位机传来的图像，保存到自动感知文件夹下，以便于图像处理模块处理图像。图像处理模块执行图像处理指令。显示模块将结果输出到显示设备。

本发明的工作原理：当新轧制棒型材被放置在计数台上时，本仪器在照明设备的辅助下通过CCD摄像头的运动采集初始灰度图像，然后图像采集卡获取到灰度图像后传到上位机的指定文件夹中，上位机具有自动文件感知功能，当接收到图像数据后进一步地完成所需的图形图像处理并将识别结果显示出来。

本发明的在线棒型材图像自动计数方法包括感知并打开图像、图像预处理、边缘检测算子处理、二维距离变换、种子点搜索计数和显示计数结果，其中图像预处理又包括图像灰度变换、图像增强、图像二值化(最小偏态法)和图像形态学处理。图像灰度变换包括图像灰度化和图像非线性灰度拉伸；图像增强包括对灰度图像进行高斯滤波处理、图像为色彩编码和图像再度灰度化处理；图像的形态学处理包括连续三次腐蚀运算、连续三次膨胀运算、形态学开运算和形态学闭运算。

本发明的在线棒型材图像自动计数方法具体包括以下步骤：

步骤1.判断图像是否为灰度图像，若是RGB图像则根据公式

R＝G＝B＝R×ω_R+G×ω_G+B×ω_B          (1)

将RGB图像转换成灰度图像；

步骤2.根据公式：