[发明专利]一种基于图像处理的药瓶液位检测方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的药瓶液位检测方法，其特征是，采集一张典型的药瓶图像创建基准模板图像，建立亚像素精度的匹配模板并创建匹配模板坐标系；将采集到的多张被检测药瓶的图像与匹配模板进行一一匹配，得到不为空瓶的被检测药瓶的图像的位移矩阵，利用仿射变换得到被检测药瓶图像的修正图像；然后对修正图像做分割，得到分割后的图像ImageReduce，对分割后的图像ImageReduce做基于阈值的分割，获得检测区域ImageROI，提取液位带形状；然后基于液位带的形状特征求取液位最低点Columns_min，依据液位最低点Columns_min与设置的液位最低点阈值α和最高点阈值β的关系对药瓶的合格性做出判断；

被检测药瓶的图像与匹配模板进行匹配时，利用HALCON中的模板匹配函数find_shape_model进行匹配，并且设置匹配评分阈值minScore，0<minScore<1，被检测药瓶的图像一一与匹配模板进行匹配时得到匹配评分，匹配评分大于匹配评分阈值则匹配成功，匹配评分小于匹配评分阈值则继续进行下一帧图像的匹配，如果所有采集到的被检测药瓶的图像的匹配评分都小于匹配评分阈值则此被检测药瓶为空瓶。

2.如权利要求1所述一种基于图像处理的药瓶液位检测方法，其特征是，所述匹配模板的创建方法为读取基准模板图像，采用基于灰度阈值分割，将药瓶图像中的瓶壁轮廓特征提取出来，创建亚像素精度的匹配模板。

3.如权利要求1所述一种基于图像处理的药瓶液位检测方法，其特征是，所述匹配模板坐标系以匹配模板左上角的第一个像素为原点，向右为x轴的正方向，向下为y轴的正方向；所述位移矩阵由平移矩阵[H_t]_i和旋转矩阵[H_r]_i得到，其中i为第i帧被检测药瓶的图像，i为大于0的整数。

4.如权利要求3所述一种基于图像处理的药瓶液位检测方法，其特征是，

所述平移矩阵[H_t]_i为：

[Ht]i=10xmovei01ymovei001]]>

其中，ymove_i＝-(Row2-Row1)；xmove_i＝-(Column2-Column1)；ymove_i为第i帧被检测药瓶的图像在y轴方向上的偏移量，xmove_i为第i帧被检测药瓶的图像在x轴方向上的偏移量，θ为第i帧被检测药瓶的图像的旋转角度；

Row1为匹配模板中药瓶的重心的y方向的坐标，Row2为被检测药瓶的图像中药瓶的重心的y方向的坐标；

Column1为匹配模板中药瓶的重心的x方向的坐标；Column2为被检测药瓶的图像中药瓶的重心的x方向的坐标；

所述旋转矩阵[H_r]_i为：

[Hr]i=cosθsinθ0-sinθcosθ0001]]>

其中，θ＝-(Angle2-Angle1)；Angle1为匹配模板中药瓶的中轴线与X轴方向夹角，Angle2为被检测药瓶的图像中药瓶的中轴线与X轴方向夹角，逆时针方向为正；

所述位移矩阵为：

HomMat2D=[Hi]i[Hr]i=10xmovei01ymovei001·cosθsinθ0-sinθcosθ0001]]>

其中HomMat2D为位移矩阵，利用位移矩阵HomMat2D进行仿射变换得到被检测药瓶图像的修正图像。