[发明专利]一种基于图像处理的空载率计算方法

说明书

本发明公开了一种基于图像处理的空载率计算方法，包括步骤：对货车X射线扫描原始图像进行第一次二值化，得到第一图像；根据第一图像信息，对原始图像进行第二次二值化以去除背景干扰，得到第二图像；对第二图像进行反色处理，得到第三图像，求取第三图像中最大连通域和它的外接矩形以确定货箱部分的位置，记录外接矩形的宽w和高h；对第二图像进行形态学运算以去除干扰区域，得到第四图像；在第四图像上提取最大连通域所在外接矩形中白色像素点个数n；计算空载率r＝n/(w*h)。本发明方法检测的自动化程度高，准确度高，稳定性好。

技术领域

本发明涉及图像处理研究领域，特别涉及一种基于图像处理的空载率计算方法。

背景技术

测量货车的载重对于交通安全有着极为重要的意义。传统方法需要对整车重量进行称量，再查明货车自重。二者相减才能得到货物重量。这种方法虽然可以准确的计算货车的载重，但是效率较低，对道路交通和运输效率都有一定的影响。

由于X射线较强的穿透能力，使用X射线对货车的货箱部分进行扫描后，可以得到一幅包含货箱及其内部货物的整体图像。通过对该图像的空白部分和阴影部分的分析和计算，可以快速获取货车的空载率，从而可以筛选出接近甚至超出满载的货车作为重点目标进行载重测量，同时对接近空载的车辆快速放行，从而提高检测效率。目前由货箱X射线图像计算空载率的方法还局限于目测估算，测量人员的经验和状态等都会给测量结果带来较大的影响，影响了通用性。

发明内容

为了克服现有方法的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基于图像处理的空载率计算方法，该方法检测的自动化程度高，准确度高，稳定性好。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种基于图像处理的空载率计算方法，包括步骤：

对货车X射线扫描原始图像进行第一次二值化，得到第一图像；

根据第一图像信息，对原始图像进行第二次二值化以去除背景干扰，得到第二图像；

对第二图像进行反色处理，得到第三图像，求取第三图像中最大连通域和它的外接矩形以确定货箱部分的位置，记录外接矩形的宽w和高h；

对第二图像进行形态学运算以去除干扰区域，得到第四图像；

在第四图像上提取最大连通域所在外接矩形中白色像素点个数n；

计算空载率r＝n/(w*h)。

优选的，使用大津法对货车X射线扫描原始图像I₁进行第一次二值化，方法是：

(1-1)计算I₁的灰度直方图，并对直方图进行归一化处理；

(1-2)记二值化阈值为i，初始值i＝0；

(1-3)通过归一化的直方图，统计0到i灰度级的像素(假设像素值在此范围的像素叫做前景像素)所占整幅图像的比例w₀，并统计前景像素的平均灰度u₀；统计i到255灰度级的像素(假设像素值在此范围的像素叫做背景像素)所占整幅图像的比例w₁，并统计背景像素的平均灰度u₁；在这里，设图像的总平均灰度为u₂，类间方差记为g，则有：

u₂＝w₀*u₀+w₁*u₁                (1)

g＝w₀(u₀-u₂)²+w₁(u₁-u₂)²            (2)