[发明专利]一种基于双目图像视觉的物资形状识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及废旧瓶状物资回收技术，具体是一种基于双目图像视觉的物资形状识别方法。

背景技术

废旧瓶状物资的识别是废旧瓶状物资回收过程中的首要环节。在现有技术条件下，通常采用以下几种识别技术来进行废旧瓶状物资的识别：一、射频设别：利用扫描条形码的技术来识别废旧瓶状物资的种类。二、材质识别：利用传感器来识别废旧瓶状物资的材质。三、超声波测距+称重识别：利用超声波测距技术大致计算废旧瓶状物资的长度和直径，并利用称重技术来识别废旧瓶状物资的重量。四、常规图像识别：利用背景差分法来识别废旧瓶状物资。然而实践表明，上述废旧瓶状物资识别技术由于自身原理所限，普遍存在如下问题：一、射频设别技术要求废旧瓶状物资必须带有条形码，一旦废旧瓶状物资的条形码脱落，其便无法进行废旧瓶状物资的识别，由此导致其适用范围受限。二、材质识别技术存在实现成本高、技术难度大、识别效率低的问题。三、超声波测距+称重识别技术存在识别精确度低的问题。四、常规图像识别技术要求图像的背景是均匀且不变的，导致其存在技术难度大、识别效率低的问题。基于此，有必要发明一种全新的废旧瓶状物资识别技术，以解决现有废旧瓶状物资识别技术存在的上述问题。

发明内容

本发明为了解决现有废旧瓶状物资识别技术适用范围受限、实现成本高、技术难度大、识别效率低、识别精确度低的问题，提供了一种基于双目图像视觉的物资形状识别方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种基于双目图像视觉的物资形状识别方法，该方法是采用如下步骤实现的：

步骤S1：利用正交双目摄像机，对直立放置的瓶状物资同时进行俯视拍摄和平视拍摄，由此分别得到灰度化图像A和灰度化图像B；俯视拍摄得到的灰度化图像A和平视拍摄得到的灰度化图像B均同时包含瓶状物资和背景；

步骤S2：利用透视变换算法，分别对灰度化图像A和灰度化图像B进行矫正，由此分别从灰度化图像A和灰度化图像B中消除失真；

步骤S3：分别对矫正后的灰度化图像A和灰度化图像B进行中值滤波，由此分别从灰度化图像A和灰度化图像B中消除噪声；

步骤S4：利用最大互相关算法，一方面从灰度化图像A中识别出瓶状物资的圆形特征区域，该圆形特征区域由瓶底和瓶口构成，另一方面从灰度化图像B中识别出瓶状物资的矩形特征区域，该矩形特征区域由瓶颈和瓶身构成；

步骤S5：利用Sobel算子，一方面从灰度化图像A中识别出瓶状物资的圆形特征区域的边缘，另一方面从灰度化图像B中识别出瓶状物资的矩形特征区域的边缘；

步骤S6：从灰度化图像A中计算出瓶状物资的圆形特征区域的尺寸，从灰度化图像B中计算出瓶状物资的矩形特征区域的尺寸，由此重构出瓶状物资的图像。

与现有废旧瓶状物资识别技术相比，本发明所述的一种基于双目图像视觉的物资形状识别方法通过采用全新的识别原理，实现了对废旧瓶状物资进行识别，由此具备了如下优点：一、与射频设别技术相比，本发明无需废旧瓶状物资带有条形码，即可进行废旧瓶状物资的识别，因此其适用范围不再受限。二、与材质识别技术相比，本发明实现成本更低、技术难度更小、识别效率更高。三、与超声波测距+称重识别技术相比，本发明识别精确度更高。四、与常规图像识别技术相比，本发明不再要求图像的背景是均匀且不变的，因此其技术难度更小、识别效率更高。

本发明有效解决了现有废旧瓶状物资识别技术适用范围受限、实现成本高、技术难度大、识别效率低、识别精确度低的问题，适用于废旧瓶状物资回收。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

具体实施方式

一种基于双目图像视觉的物资形状识别方法，该方法是采用如下步骤实现的：

步骤S1：利用正交双目摄像机，对直立放置的瓶状物资同时进行俯视拍摄和平视拍摄，由此分别得到灰度化图像A和灰度化图像B；俯视拍摄得到的灰度化图像A和平视拍摄得到的灰度化图像B均同时包含瓶状物资和背景；

步骤S2：利用透视变换算法，分别对灰度化图像A和灰度化图像B进行矫正，由此分别从灰度化图像A和灰度化图像B中消除失真；

步骤S3：分别对矫正后的灰度化图像A和灰度化图像B进行中值滤波，由此分别从灰度化图像A和灰度化图像B中消除噪声；

步骤S4：利用最大互相关算法，一方面从灰度化图像A中识别出瓶状物资的圆形特征区域，该圆形特征区域由瓶底和瓶口构成，另一方面从灰度化图像B中识别出瓶状物资的矩形特征区域，该矩形特征区域由瓶颈和瓶身构成；