[发明专利]一种基于视觉引导的香肠智能分拣方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉引导的香肠智能分拣方法，使用固定的阈值将香肠图像二值化；提取二值图像中香肠长轴中线；利用Hough变换香肠长轴中线的直线段，排除重复直线；搜索香肠两端截止位置，计算香肠的偏向角度与香肠的中心坐标；滤除无效香肠。本发明具有更强的产品适应性、更高的香肠识别定位精度及更低的漏拣率，因而能够更有效地提升企业的香肠生产效率。

技术领域

本发明涉及一种香肠分拣方法，特别是一种基于视觉引导的香肠智能分拣方法。

背景技术

自动分拣是产品制造过程中常见的工序，分拣的效率与准确率直接影响产品的产量与质量。在香肠生产过程中，自动分拣主要是为了将香肠依次放置烘盘内，以便于将香肠送至烘干箱内进行烘干。

目前，香肠自动分拣方法有致力于机器人自动化解决方案研发的德国robomotion有限公司为某企业所设计的香肠全自动化生产线，其主要通过相机拍摄生产线上散乱的香肠，利用图像处理算法后对香肠进行识别与定位，从而引导工业机器人对流水线上的香肠进行自动分拣。然而，该自动分拣系统存在产品适应性较弱、漏检率较高、定位精度较低、机器人误抓取率较高等诸多问题，影响香肠的产量。产生此类问题的主要原因是其图像处理算法无法对流水线上的香肠进行高精度识别与定位。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于视觉引导的香肠智能分拣方法，实现对流水线上香肠的高精度识别定位。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于视觉引导的香肠智能分拣方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：使用固定的阈值将香肠图像二值化；

步骤二：提取二值图像中香肠长轴中线；

步骤三：利用Hough变换香肠长轴中线的直线段，排除重复直线；

步骤四：搜索香肠两端截止位置，计算香肠的偏向角度与香肠的中心坐标；

步骤五：滤除无效香肠。

进一步地，所述步骤一中香肠图像通过工业相机抓取，其抓取过程为传送带以一定速度传输香肠，光源方向面向传送带上的香肠，工控机控制控制器向工业相机发送频闪信号，触发相机对香肠进行拍照获取香肠图像。

进一步地，所述步骤一具体为相机采集图像后，采用固定阈值对香肠图像进行二值化，在二值化图像中，香肠前景目标为黑色，背景部分为白色，二值化阈值设置为125。

进一步地，所述步骤二具体为前景线段进行水平和垂直两方向扫描，若该线段长度位于[0.8×D_Standard,1.5×D_Standard]区间内，提取该线段的中心点作为垂直中心的候选点，D_Standard为香肠标准直径，由于所设定的线段长度区间是以单倍香肠直径为准则，中线标记点即为单根香肠的中轴标记线，因此不能提取两根或多根香肠并排粘连在一起时的中轴标记线，在简单粘连处亦会出现中轴标记线断裂的现象，为了提升长轴中线的连通性，对标记点进行膨胀运算。

进一步地，所述步骤三具体为利用概率Hough直线检测，提取至少香肠长度的四分之一长度的香肠长轴中线的直线段，即为潜在的香肠长轴中线，同一根香肠的长轴中线容易检测出多条直线，均为潜在的香肠中轴线，每次以某条直线搜索两端至截止位置前，均需判别该条直线是否与早前已成功搜索至截止位置的直线重复，若判别为位于同一根香肠，即放弃搜索当前直线。

进一步地，所述判别该条直线是否与早前已成功搜索至截止位置的直线重复过程为

条件1：当前直线段中心点与已检测香肠中心点的距离小于标准香肠的半个斜对角线长度；

条件2：当前直线段中心点与已检测香肠中心点连线的倾斜角与已检测直线倾斜角度之差小于30度；