[发明专利]含能材料药桶的桶口识别方法及系统

说明书

本发明提供一种含能材料药桶的桶口识别方法及系统，方法包括：基于识别出的药桶的目标检测框，提取图像平面中药桶桶口的中心坐标；基于单应矩阵，获取桶口平面药桶桶口的中心坐标；基于药桶桶口的实际尺寸，在桶口平面生成桶口圆；基于单应矩阵，将桶口平面的桶口圆转换为图像平面中的桶口椭圆，生成图像平面中的桶口椭圆模板图像；基于桶口椭圆模板，从目标检测框中识别匹配出桶口椭圆轮廓。本发明对于初步识别出的药桶桶口的目标检测框，基于单应矩阵和药桶桶口的实际尺寸，可生成图像平面中的桶口椭圆模板图像，并基于桶口椭圆模板图像和目标检测框图像，进行图像匹配，从目标检测框中识别出精确的药桶桶口椭圆轮廓。

技术领域

本发明涉及图像识别领域，更具体地，涉及一种含能材料药桶的桶口识别方法及系统。

背景技术

通过设计的网络模型能够实现含能材料暂存区内药桶识别，但是由于含能材料的特殊性，每个含能材料药桶均包覆了黑色塑料袋，因此网络模型所识别的药桶，主要是黑色塑料袋的特征，而非实际药桶的特征。

该塑料袋的作用是防潮隔光，因此不仅硬度大，在翻边位置易形成不规则的褶皱，而且黑度高、易反光，对视觉类传感器易造成干扰。除此之外，黑色塑料袋是采用人工翻边，人工操作的随机性会导致翻边高度和桶口处的褶皱形状均无法确定。

综合上述原因，黑色塑料袋的包覆使得塑料袋下药桶的精确位置变得未知，而机器人抓取的是药桶，而不是外层的黑色塑料袋。因此，如何在完成覆盖有黑色塑料袋的含能材料药桶识别的基础上，进一步定位出不可见的药桶的精确位置，是实现含能材料生产中转运工序自动化和无人化的关键点和难点之一。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种含能材料药桶的桶口识别方法及系统。

根据本发明的第一方面，提供了一种含能材料药桶的桶口识别方法，包括：基于神经网络模型识别出的含能材料药桶的目标检测框，提取目标检测框的中心坐标作为图像平面药桶桶口的中心坐标；根据图像平面药桶桶口的中心坐标和单应矩阵，获取桶口平面药桶桶口的中心坐标，所述单应矩阵表征图像平面和桶口平面之间的变换关系；基于药桶的实际尺寸和桶口平面药桶桶口的中心坐标，在桶口平面生成桶口圆；基于生成的桶口平面的桶口圆和单应矩阵，获取桶口圆在图像平面中对应的桶口椭圆；基于图像平面中对应的桶口椭圆，生成图像平面中的桶口椭圆模板；基于桶口椭圆模板，在所述目标检测框中进行匹配，获取所述目标检测框中的桶口椭圆轮廓。

根据本发明的第二方面，提供一种含能材料药桶的桶口识别系统，包括：提取模块，用于基于神经网络模型识别出的含能材料药桶的目标检测框，提取目标检测框的中心坐标作为图像平面药桶桶口的中心坐标；第一获取模块，用于根据图像平面药桶桶口的中心坐标和单应矩阵，获取桶口平面药桶桶口的中心坐标，所述单应矩阵表征图像平面和桶口平面之间的变换关系；第一生成模块，用于基于药桶的实际尺寸和桶口平面药桶桶口的中心坐标，在桶口平面生成桶口圆；第二获取模块，用于基于生成的桶口平面的桶口圆和单应矩阵，获取桶口圆在图像平面中对应的桶口椭圆；第二生成模块，用于基于图像平面中对应的桶口椭圆，生成图像平面中的桶口椭圆模板；第三获取模块，用于基于桶口椭圆模板，在所述目标检测框中进行匹配，获取所述目标检测框中的桶口椭圆轮廓。

根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现含能材料药桶的桶口识别方法的步骤。

根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现含能材料药桶的桶口识别方法的步骤。

本发明提供的一种含能材料药桶的桶口识别方法及系统，对于初步识别出的药桶桶口的目标检测框，基于单应矩阵和药桶桶口的实际尺寸，可生成图像平面中的桶口椭圆模板图像，并基于桶口椭圆模板图像和目标检测框图像，进行图像匹配，从目标检测框中识别出精确的药桶桶口椭圆轮廓。

附图说明