[发明专利]一种去除平面工件连接部件的图像处理方法和装置

说明书

一种去除平面工件连接部件的图像处理方法、装置系统及计算机可读存储介质，所述方法利用形态学基本的腐蚀、膨胀运算来去除悬挂工件的连接部件，首先，对输入图像进行预处理：填充图像孔洞区域；其次，进行图像形态学处理：预处理后的图像需经过多次腐蚀、膨胀处理；然后，进行图像连接部件区域判断：通过各个连通区域与特征图像求交集的方式来判断该连通区域是否为连接部件区域；最后，去除悬挂工件的连接部件得到有效图像：预处理后的图像与连接部件区域作差，再去除填充的孔洞区域，即可得到工件去除连接部件后的图像。本发明通过上述方法，不仅可以有效去除图像中的连接部件信息，还能够很好的保留工件图像的边缘轮廓。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种去除平面工件连接部件的图像处理方法、装置、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

随着科学技术的发展和社会需求的扩大，特别是高新技术的迅猛发展,推动着自动化流水线技术不断进步。流水线又称为装配线,按照流水线的输送方式大体可以分为：皮带流水装配线、板链线、倍速链、插件线、网带线、悬挂线及滚筒流水线这七类流水线。自动化生产的悬挂流水线，其工作方式为：摄像机或者光幕等传感器采集悬挂在流水线上的工件的图像信息；对采集的图像信息进行预处理；处理后的工件图像信息发送至上位机；上位机根据工件图像信息进行轨迹规划及其它后续计算处理。在图像信息采集时，用于悬挂工件的连接部件也被采集到图像中。如果不能提前去除图像中包含的连接部件的信息，上位机在后续计算过程中也将对其进行轨迹规划等处理，这样会造成浪费甚至可能引发系统故障。在去除连接部件的过程中，如果对工件本身所在区域造成损伤，也可能会带来误差。因此，无损去除工件连接部件具有重要的实际应用价值。

如图1所示为输入的原始图像，连接部件为铰链，其图像特征如下：(1)输入图像为二值化的二维图像；(2)铰链由图像的上边界连接到工件，图像的上边界附近有一固定宽度(具体宽度可设定)的区域只可能存在铰链；(3)铰链的图像信息具有一定的特点：宽度不一定均匀，甚至可能出现断开或者镂空。

常用的图像处理方法：(1)分水岭分割算法：如图2所示，经过分水岭分割算法处理后的图像存在过分割现象，分割效果并不理想。(2)基于极限腐蚀的分离算法：由于铰链宽度不一定均匀，甚至可能出现断开或者镂空，图像极限腐蚀后难以寻找分割点，如图3所示。因此，现有技术中的图像处理方法对于去除工件连接部件很难做到无损工件轮廓或者完全去除与工件无关的连接部件的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种无损去除平面工件连接部件的图像处理方法、系统及计算机可读存储介质，该方法能够在不损坏工件轮廓的情况下有效去除图像中的连接部件信息，同时具有鲁棒性强、计算量少的特点。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种去除平面工件连接部件的图像处理方法，包括如下步骤：

图像输入：输入二值化的包括连接部件的平面工件图像；

图像预处理：填充所述平面工件图像的孔洞区域得到经过预处理的图像；

图像形态学处理：对预处理的图像进行多次腐蚀、膨胀处理得到经过形态学处理的去除连接部件的平面工件图像；

连接部件图像提取：将预处理的图像与形态学处理的图像作差运算，得到连接部件图像；

连接部件图像中连接部件区域判断和去除：通过各个连通区域与特征图像求交集的方式来判断该连通区域是否为连接部件区域，如果有交集，则将经过预处理的图像与该连通区域作差运算以去除该连通区域；

去除填充的孔洞区域，得到平面工件去除连接部件后的图像。

在一些实施例中，所述图像形态学处理包括如下步骤：

对所述经过预处理的图像进行腐蚀处理，去除图像中的连接部件区域；

对经过腐蚀处理的图像进行膨胀处理，恢复至已去除连接部件区域的工件图像；