[发明专利]一种基于图像识别的成堆型材计数方法

权利要求书

1.一种基于图像识别的成堆型材计数方法，其特征在于，设置至少一个摄像装置，并使成堆型材中每一根型材的端部均位于摄像装置的视场内，基于摄像装置对成堆型材进行至少一次成像，得到计数图像，所述计数方法包括如下步骤：

步骤1，标记型材端部标准轮廓的主特征轮廓、辅特征轮廓以及主特征轮廓与辅特征轮廓之间的位置关系，其中，主特征轮廓为型材端部仅出现一次、且能唯一标识型材的轮廓图形；

步骤2，采集成堆型材的端面图像作为计数图像，并对计数图像进行预处理，得到二值化图像；

步骤3，对二值化图像中的型材端面进行检测与轮廓提取，并对轮廓特征进行曲线逼近与拟合，得到具有若干拟合曲线的成堆型材端面的第一轮廓图像；

步骤4，提取出第一轮廓图像中具有完整的主特征轮廓，定义为第一主特征轮廓，将第一主特征轮廓的包络区域与型材标准主特征轮廓的包络区域进行相似度比对，筛选出相似度超过阈值的第一主特征轮廓，并对其进行计数，得到第一数值；

步骤5，将第一主特征轮廓以及各第一主特征轮廓对应的辅特征轮廓从第一轮廓图像中剔除，得到第二轮廓图像，基于第二轮廓图像中非完整的第二主特征轮廓与各辅特征轮廓之间位置关系进行型材识别，得到第二数值；

步骤6，将第一数值与第二数值相加，得到型材的计数值；

步骤2中，所述对计数图像进行预处理，得到二值化图像，具体为：

步骤2.1，对计数图像进行滤波、去噪处理；

步骤2.2，基于直方图分析计数图像中的感兴趣区域的像素点灰度值，确定型材区域与背景之间的第一二值化阈值，以及型材与型材之间边界的第二二值化阈值的取值范围；

步骤2.3，基于第一二值化阈值，对计数图像进行型材区域与背景的图像分割，得到仅具有型材区域特征的预处理图像；

步骤2.4，基于第二二值化阈值的取值范围，对预处理图像进行二值化处理，得到二值化图像；

步骤2.4中，所述基于第二二值化阈值的取值范围，对预处理图像进行二值化处理，得到二值化图像，具体为：

将预处理图像划分为若干子图像，并对每一子图像进行如下处理：

步骤2.4.1，在第二二值化阈值的取值范围中任取一值对子图像进行二值化处理，得到临时二值化子图像；

步骤2.4.2，判断临时二值化子图像是否有清晰的轮廓，若没有，则在二值化阈值的取值范围内重新选取二值化阈值后进行二值化处理后重复步骤2.4.2，直到输出具有清晰轮廓的二值化子图像；

拼接各子图像的二值化子图像，即得到二值化图像。

2.根据权利要求1所述基于图像识别的成堆型材计数方法，其特征在于，步骤4中，所述将第一主特征轮廓的包络区域与型材标准主特征轮廓的包络区域进行相似度比对，具体为：

旋转第一主特征轮廓，使第一主特征轮廓上的拟合线与型材标准轮廓上对应的线的角度一致，然后对旋转后的第一主特征轮廓的包络区域与型材标准端部主特征轮廓的包络区域进行相似度比对。

3.根据权利要求1或2所述基于图像识别的成堆型材计数方法，其特征在于，步骤4中，所述相似度的获取过程为：

v₁+v₂+v₃＝1

式中，Sim-deg_i为图像中第i个第一主特征轮廓的包络区域与型材标准主特征轮廓的包络区域之间的相似度；S_i为图像中第i个第一主特征轮廓的包络区域的面积，H_i为图像中第i个第一主特征轮廓的包络区域的高度，W_i为第i个第一主特征轮廓的包络区域的宽度；S₀为型材标准主特征轮廓的包络区域的面积，H₀为型材标准主特征轮廓的包络区域的高度，W₀为型材标准主特征轮廓的包络区域的宽度；v₁为面积的权重，v₂为高度的权重，v₃为宽度的权重。

4.根据权利要求1所述基于图像识别的成堆型材计数方法，其特征在于，所述摄像装置的数量为多个，且各摄像装置的拍摄角度不尽相同。