[发明专利]一种基于图像计算铅笔精确数目的方法

说明书

本发明公开了一种基于图像计算数万铅笔精确数目的方法，该方法基于Matlab图像处理技术利用生产线上俯拍采集获得的数万支铅笔图片进行检测计算处理，计算出铅笔的精确数目。铅笔形状包括六边形、正方形和三角形等。先对图片进行分割处理，将大图片切割为同等大小的小图片，对每个小图片分别进行如下处理：获得图片灰度直方图，并选取灰度直方图中最高峰两边的谷底作为图片二值化阈值，利用此阈值对图片进行二值化处理；然后进行图像腐蚀；若图像腐蚀过后的图片存在不同铅笔区域之间有联通情况，针对不同图片的需要利用构造结构元素进行形态学开操作；最后对处理完成的图片进行连通域个数计算；然后将所有分块图片得到的结果相加得到全局铅笔个数。

技术领域

本发明属于批量物品制造领域，尤其涉及一种基于图像计算铅笔精确数目的方法。

背景技术

铅笔制造行业在当今制造业高度发达的时代已经屡见不鲜。很多厂家能够针对不同外观、用途以及型号的笔进行大批量生产，生产量高达数千万甚至数亿。经过机器生产的铅笔从外观上看完全相同，由于生产产品的大数量级，想要计算出一共制造出了多少支铅笔就显得尤为困难。利用人工进行铅笔计数十分耗费时间并且是一项效率极低的工作，但是在这个数据化的时代，能够有一种计算方法精确并且快速计算出批量生产产品的个数越来越重要。厂家需要通过具体物体的数量来进行生产、售出等方面的分析，并且做出适合未来发展的合理预测与规划。

发明内容

发明目的：针对上述现有方法存在的问题和不足，本发明旨在提供一种基于图像计算数万铅笔精确数目的方法，通过计算机视觉检测技术，利用工厂中整齐摆放并紧密贴合的在照相机俯拍角度下的盒子中的铅笔(每支铅笔都只显示出每支笔底部的图案)，在光源照射的条件下，将每支铅笔区域提取出来形成单独白色连通域，获得每支铅笔单独形成一个连通域的图像，通过连通域的计算解决计数问题。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于图像计算数万铅笔精确数目的方法，该方法包括以下步骤：

(1)图像分割，将一张存在数万支铅笔紧密排列的图片分割成多个小图片，下面所有操作都是针对小图片进行；

(2)对小图片进行灰度处理获得图片的灰度图，根据图片的灰度图生成灰度直方图，获得图像二值化操作的阈值；

(3)选取步骤(2)中的阈值对小图片的灰度图进行二值化处理，生成有黑白视觉效果的图片；

(4)选择合适的图像腐蚀距离参数对二值图片进行图像腐蚀，分离每一支铅笔在图像中所占的像素点，使得每一支铅笔单独占有一个白色区域，即每一支铅笔形成一个连通域；

(5)判断图像腐蚀后得到的图片中是否存在两支不同铅笔区域通过通道连接成为一个连通域的情况，若有则进行步骤(6)，若无则跳至步骤(7)；

(6)利用和连通域类似的形状进行图像形态学开操作，修正连通域的形状并断开连通域之间可能存在的通道；

(7)通过regionprops连通域函数进行连通域个数计算，并且将每个连通域用红色矩形框标记；

(8)将所有分块图片得到的连通区域相加得到全局铅笔个数。

其中，在步骤(1)中，要求铅笔整齐、密集地紧密贴合排列在照相机正下方。将图片分割成多个像素大小相同的图片，并对每个小图片分别进行步骤(2)-(7)操作，最后通过步骤(8)获得全局铅笔个数。