[发明专利]一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法

说明书

本发明提供一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法，涉及再造梗丝技术领域，包括以下步骤：S1：将若干再造梗丝放置于白纸上拍照；S2：提取每根再造梗丝所在区域的轮廓；S3：获得再造梗丝的像素宽度；S4：在再造梗丝拍照位置放置标定板，进行角点检测；S5：获取各相邻角点点的像素距离，得到图像中像素距离与实际距离的映射关系；S6：根据映射关系和再造梗丝的像素宽度，计算得到再造梗丝的实际宽度。本发明再造梗丝轮廓提取清晰准确，使得进行像素宽度获取时无干扰，可以对不规则的梗丝进行像素宽度测量，且通过单目视觉标定的方式，经过透视变换得到合理的像素宽度与实际宽度之间的映射，计算得到的梗丝宽度值更加精确。

技术领域

本发明涉及再造梗丝技术领域，

尤其是，本发明涉及一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法。

背景技术

再造梗丝是是将烟梗的化学成分提取分离，然后置换回填成烟叶的化学成分，使梗丝在保持原有填充性能的基础上，具有烟叶烟气特征，从而实现梗丝的变性、变色、变味、变形，提升梗丝内在品质，拓宽在卷烟产品配方中的添加比例与应用范围。

通过科学地对烟梗进行加料处理，提高再造梗丝在卷烟配方中的利用率，可以降焦减害，降低成本，同时有利于拓宽原料使用范围，突显品牌风格特征。在再造烟梗的压切工艺过程中存在着一定的“烟梗形变”，烟梗形变处理参数主要指压梗厚度和切丝宽度。

现在对于梗丝的宽度的准确测量方法也越来越受到重视；例如中国专利发明专利CN107798672A提供了一种烟丝或梗丝的宽度测定方法、系统及具有该系统的服务器，烟丝或梗丝的宽度测定方法包括：对采集的烟丝或梗丝原始图像进行预处理，生成预处理后的烟丝或梗丝图像；所述烟丝或梗丝原始图像中包括至少一条烟丝或梗丝；对预处理后的烟丝或梗丝图像中每一条烟丝或梗丝进行形态分割，并将形态分割后的烟丝或梗丝图像进行直线检测，以检测出每一条烟丝或梗丝的像素宽度；将每一条烟丝或梗丝的像素宽度转换为该烟丝或梗丝的预测宽度。上述发明避免了由于局部的噪声带来的求解中心线不稳定的问题，为烟丝或梗丝宽度的精准性提供了保障，能够快速的检测每根烟丝或梗丝的实际平均宽度，满足了样本具备充分的代表性。

但上述的梗丝的宽度测定方法依然存在以下缺点：1、梗丝图像处理中预处理步骤不合理，得到的图像干扰较大，使得检测准确度较低；2、梗丝具有弯曲和形变，使得再造梗丝的形状是不规则的，像素宽度获取时具备较大的不稳定性，使用直线检测的方式误差较大；3、像素宽度与实际宽度之间的映射由于梗丝的位置不同而不同，直接进行再造梗丝的形状是不规则之间的转换，合理性差。

因此为了解决上述问题，设计一种合理的基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法对我们来说是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种再造梗丝轮廓提取清晰准确，使得进行像素宽度获取时无干扰，可以对不规则的梗丝进行像素宽度测量，且通过单目视觉标定的方式，经过透视变换得到合理的像素宽度与实际宽度之间的映射，计算得到的梗丝宽度值更加精确的基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：

一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法，包括以下步骤：

S1：将若干再造梗丝放置于白纸上，以白纸为背景通过相机进行拍照，将得到的图像进行灰度化处理和自适应二值化处理，将背景调节为黑色，以白色凸显出再造梗丝的区域和形状；

S2：提取每根再造梗丝所在区域的轮廓，将各轮廓组成的像素点保存到一个二维数组；

S3：在获得的某一根再造梗丝区域内选取任意一点为圆心画圆，逐步增加半径，获得最大内接圆的直径即为再造梗丝的像素宽度，获得所有再造梗丝的像素宽度的平均值，作为再造梗丝的实际像素宽度；

S4：在再造梗丝拍照位置放置标定板，对标定板拍照进行灰度化后，进行角点检测，保存各角点的像素坐标；

S5：获取各相邻角点之间的像素距离，读取标定板规格数据，得到图像中像素距离与实际距离的映射关系；