專利名稱：基于改進(jìn)梯度Hough圓變換的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)技術(shù)領(lǐng)域。尤其涉及一種基于改進(jìn)梯度Hough圓變換的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法。
背景技術(shù)：
軋鋼廠棒材產(chǎn)品生產(chǎn)要求將成品按規(guī)定的支數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化打捆包裝。但目前我國軋鋼廠生產(chǎn)的棒材均采用人工計(jì)數(shù)，不但容易出錯(cuò)、效率低、包裝數(shù)量不能確保要求，而且與自動(dòng)化軋鋼不相配套，影響生產(chǎn)效率和裝備水平的提高；另一方面，由于包裝不能保證準(zhǔn)確支數(shù)，市場銷售只有按照重量計(jì)量，不能從國際上流行的負(fù)公差軋制方式獲得應(yīng)有經(jīng)濟(jì)效益，導(dǎo)致軋鋼廠在經(jīng)濟(jì)上蒙受損失，故棒材準(zhǔn)確計(jì)數(shù)具有十分重要的意義。傳統(tǒng)的機(jī)電法棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)設(shè)計(jì)方案存在機(jī)械磨損嚴(yán)重，維護(hù)成本高和對(duì)小 規(guī)格棒材計(jì)數(shù)精度不高等缺點(diǎn)。為了克服機(jī)電法的確定，本領(lǐng)域技術(shù)人員相繼提出了多種基于棒材端面的圖像處理方法來實(shí)現(xiàn)棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)。目前比較有代表性的方法有以下幾種①中心聚集如“棒材生產(chǎn)在線視覺計(jì)數(shù)系統(tǒng)研究”(羅三定，沙莎，沈德耀等.小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，2004. 25(4) =671-675.)提出的“cheer”集聚方法具有速度高和容錯(cuò)性好的優(yōu)點(diǎn)，配合分類算法，成功地解決緊密排列和部分邊緣遮擋情況，但是容易出現(xiàn)誤計(jì)數(shù)及多計(jì)數(shù)的問題。②圖像距離如“基于圖象處理的棒材自動(dòng)計(jì)數(shù)技術(shù)”(王金華，孫浩，徐金梧等.鋼鐵，2004.39(5) :34-37.)引入了“圖像距離”概念，通過計(jì)算并比較棒材區(qū)域各象素點(diǎn)的圖像距離，來識(shí)別邊緣點(diǎn)和中心點(diǎn)。這種方法嚴(yán)重依賴于圖像分割的效果，容易產(chǎn)生誤計(jì)數(shù)。③模板匹配如“棒材在線計(jì)數(shù)中斷面定位方法研究”(張達(dá)，謝植等.儀器儀表學(xué)報(bào).2010. 5，31 (5) : 1173-1178.)技術(shù)，通過模板匹配和變閾值分割混合方法實(shí)現(xiàn)棒材斷面中心定位，進(jìn)而提取棒材位置信息，實(shí)現(xiàn)棒材實(shí)時(shí)跟蹤計(jì)數(shù)。此法雖然對(duì)閾值分割進(jìn)行了改進(jìn)，但是存在模板匹配的先天不足，容易漏計(jì)數(shù)，很難對(duì)變形嚴(yán)重的棒材圖像進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)的難點(diǎn)在于棒材在運(yùn)輸鏈上傳輸時(shí)，容易出現(xiàn)重疊交叉現(xiàn)象，這給計(jì)數(shù)和分離帶來了很大困難。采用光電技術(shù)和圖像處理技術(shù)進(jìn)行精確計(jì)數(shù)，現(xiàn)已取得了一些成效。光電技術(shù)適用于棒材沒有重疊交叉或重疊交叉不嚴(yán)重的情況，而隨著棒材直徑的減小，重疊交叉的情況越來越嚴(yán)重，此時(shí)僅用光電技術(shù)很難解決自動(dòng)計(jì)數(shù)問題。采用數(shù)字圖像處理技術(shù)能夠較好地解決重疊交叉情況下的棒材識(shí)別計(jì)數(shù)，但圖像處理技術(shù)受到背景噪聲、光照影響以及處理方法的局限性，現(xiàn)有的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法還不能完全適用于各種棒材生產(chǎn)現(xiàn)場。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服上述技術(shù)缺陷，目的是提供一種實(shí)時(shí)性強(qiáng)、計(jì)數(shù)精度高、能有效地實(shí)現(xiàn)雙向計(jì)數(shù)和符合工業(yè)現(xiàn)場需求的基于改進(jìn)梯度Hough圓變換的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法的步驟是第一步、棒材閾值參數(shù)確定該步驟是對(duì)不同規(guī)格棒材所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)半徑Rnom、最小半徑Rmin、最大半徑Rmax和合并半徑Rcmb閾值參數(shù)的確定，具體步驟是I)設(shè)置矩形區(qū)域ROI的四個(gè)參數(shù)R0I. X代表ROI區(qū)域左上角點(diǎn)x軸坐標(biāo)，R0I. Y代表ROI區(qū)域左上角點(diǎn)y軸坐標(biāo)，ROI. Width代表ROI區(qū)域?qū)挾?，ROI. Height代表ROI區(qū)域 高度。2)采集某一規(guī)格棒材的第I幀棒材端面圖像。3)將所采集的棒材端面圖像記為當(dāng)前幀參數(shù)確定圖像，在當(dāng)前幀參數(shù)確定圖像中選定的ROI區(qū)域圖像為當(dāng)前幀ROI圖像，再二值化當(dāng)前幀ROI圖像。4)對(duì)二值化的當(dāng)前幀ROI圖像進(jìn)行距離變換和高斯模糊處理，生成當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像；然后對(duì)當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像進(jìn)行RegionalMax檢測和參數(shù)確定階段的距離檢測，最后確定當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)，所確定的當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)在當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像中的像素值為對(duì)應(yīng)棒材的半徑。5)統(tǒng)計(jì)當(dāng)前幀ROI圖像中每種半徑值所對(duì)應(yīng)的棒材數(shù)目，將其中概率最大的半徑值保存到R數(shù)組的一行中。6)采集該種規(guī)格的第2至第f_thres巾貞圖像,其中f_thes取[50 200]中的任意一個(gè)值，分別對(duì)每幀圖像按照步驟3) 5)處理。7)求取R數(shù)組中的平均值，將該平均值設(shè)置為該種規(guī)格棒材的標(biāo)準(zhǔn)半徑Rnom，然后分別得到該種規(guī)格棒材的Rmin= (O. 3 O. 6) XRnom、Rmax=(12 I. 8) XRnom和Rcmb=(I. 5 2. 5) XRnom,最后將以上參數(shù)保存到閾值參數(shù)文件ParameterSet. txt中。8)對(duì)每種規(guī)格棒材均分別按照步驟2) I)進(jìn)行閾值參數(shù)的確定。第二步、棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)根據(jù)選擇的待計(jì)數(shù)棒材的規(guī)格,讀取閾值參數(shù)文件ParameterSet. txt中相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)半徑Rnom、最小半徑Rmin、最大半徑Rmax和合并半徑Rcmb閾值參數(shù),采集在線的第I幀棒材端面原始圖像，將其記為當(dāng)前幀在線棒材端面原始圖像，然后按照以下步驟進(jìn)行棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)結(jié)果存儲(chǔ)到計(jì)數(shù)變量barCount中，計(jì)數(shù)變量barCount的初始值設(shè)置為O。I)對(duì)當(dāng)前幀在線棒材端面原始圖像先后進(jìn)行ROI區(qū)域設(shè)置、二值化、腐蝕和高斯模糊預(yù)處理，生成當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像，獲取和保存當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像的垂直投影。2)采用改進(jìn)梯度Hough圓變換方法獲得當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像，再對(duì)當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像進(jìn)行RegionalMax檢測和計(jì)數(shù)階段的距離檢測，最后確定當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)。3)將當(dāng)前幀在線棒材端面原始圖像記為前一幀在線棒材端面原始圖像，當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像記為前一幀ROI預(yù)處理圖像，當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)記為前一幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)；之后采集在線的下一幀棒材端面原始圖像，將其記為當(dāng)前幀在線棒材端面原始圖像。4)同第二步的步驟I)。5)同第二步的步驟2)。6)基于前一幀和當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像的垂直投影，估算棒材整體水平運(yùn)動(dòng)速度G—Speed。7)先利用所述棒材整體水平運(yùn)動(dòng)速度G_Speed，基于最短距離準(zhǔn)則建立前一幀和當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)的關(guān)聯(lián)匹配對(duì)關(guān)系；再結(jié)合前一幀和當(dāng)前幀中各個(gè)棒材端
面實(shí)際觀測中心點(diǎn)匹配對(duì)在棒材計(jì)數(shù)中心基準(zhǔn)線水平方向上的分布情況，按照如下計(jì)數(shù)規(guī)則進(jìn)行棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)此規(guī)則假定棒材整體移動(dòng)方向是自右向左，若棒材整體移動(dòng)方向自左向右，可將攝像頭顛倒過來采集圖像，計(jì)數(shù)規(guī)則保持不變，另外選擇ROI區(qū)域的垂直中心線為棒材計(jì)數(shù)中心基準(zhǔn)線。(I)如果前一幀中的某棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)的X軸坐標(biāo)在棒材計(jì)數(shù)中心基準(zhǔn)線的右邊，在當(dāng)前幀中與之關(guān)聯(lián)匹配的實(shí)際觀測中心點(diǎn)的X軸坐標(biāo)在棒材計(jì)數(shù)中心基準(zhǔn)線的左邊，則對(duì)計(jì)數(shù)變量barCount值加I。(2)如果前一幀中的某棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)的X軸坐標(biāo)在棒材計(jì)數(shù)中心基準(zhǔn)線的左邊，在當(dāng)前幀中與之關(guān)聯(lián)匹配的實(shí)際觀測中心點(diǎn)的X軸坐標(biāo)在棒材計(jì)數(shù)中心基準(zhǔn)線的右邊，則對(duì)計(jì)數(shù)變量barCount值減I。當(dāng)前幀的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)結(jié)束。8)按照步驟3) 7)依次對(duì)每幀的棒材進(jìn)行在線自動(dòng)計(jì)數(shù)，直到本批次待計(jì)數(shù)棒材全部計(jì)數(shù)完畢，最后的計(jì)數(shù)變量batCount值即為本批次待計(jì)數(shù)棒材的總數(shù)。本技術(shù)方案所述的采用改進(jìn)梯度Hough圓變換方法獲得當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像，步驟是I)定義和初始化ROI累計(jì)矩陣accum, ROI預(yù)處理圖像中任意一個(gè)像素p (xi, yi)所對(duì)應(yīng)的累計(jì)變量為accum(xi，yi)，其初始值為O。2)采用Sobel算子計(jì)算當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像中所有像素點(diǎn)的水平和垂直方向梯度，求取當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像的邊緣。3)取出當(dāng)前巾貞ROI預(yù)處理圖像中的某一邊緣點(diǎn)p(xi, yi)，并設(shè)置R=Rmin。4)如果R彡Rmax,則先以點(diǎn)p(xi, yi)為起點(diǎn)，沿點(diǎn)p (xi, yi)法線方向偏移R距離后定位到疑似圓心點(diǎn)P (xc, yc),設(shè)置accum (xc, yc) =accum(xc, yc)+1,然后以疑似圓心點(diǎn)P (xc, yc)為起點(diǎn),沿點(diǎn)P (xi, yi)法線方向繼續(xù)偏移Rmin距離后定位到點(diǎn)p (xr, yr)。5)如果點(diǎn)P (xr, yr)在ROI預(yù)處理圖像中對(duì)應(yīng)像素值不為255，則執(zhí)行步驟6)，否則R=R+1，返回步驟4)。6)按照步驟3)飛)處理當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像中的另一邊緣點(diǎn)；直至當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像中所有邊緣點(diǎn)處理完。7)將ROI累計(jì)矩陣accum另存為當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像。本技術(shù)方案所述的RegionalMax檢測的步驟是
二維數(shù)組tmpCtr [2] [100]用于保存當(dāng)前巾貞疑似觀測中心點(diǎn)的x軸和y軸坐標(biāo)值，設(shè)置疑似觀測中心點(diǎn)計(jì)數(shù)變量tmpNum初始值為O。I)當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像中的各個(gè)像素點(diǎn)均按下述方法進(jìn)行RegionalMax檢測如果當(dāng)前巾貞ROI增強(qiáng)圖像中的某一像素點(diǎn)p(xi, yi)的像素值小于thres, thres取[2 10]中任意一個(gè)值，同時(shí)該像素點(diǎn)p(xi，yi)的像素值是其8鄰域內(nèi)最大值；貝Ij認(rèn)定該像素點(diǎn)P (xi, yi)為當(dāng)前幀棒材端面疑似觀測中心點(diǎn)；設(shè)置 tmpCtr [O] [tmpNum] =yi ；tmpCtr [I] [tmpNum] =xi ;tmpNum=tmpNum+l。2)對(duì)二維數(shù)組tmpCtr中存儲(chǔ)的所有棒材端面疑似觀測中心點(diǎn)均按下述方法進(jìn)行RegionalMax 檢測 如果某一棒材端面疑似觀測中心點(diǎn)t滿足下述關(guān)系中任一個(gè)tmpCtr [O] [t] =ROI. width-1 ；tmpCtr [O] [t] =0 ；tmpCtr [I] [t] =ROI. Height-1 ；tmpCtr [I] [t]=0。貝IjtmpCtr
[t] =0 ；tmpCtr [I] [t] =0 ；tmpNum=tmpNum-1。否則，以該棒材端面疑似觀測中心點(diǎn)t為起點(diǎn)，在當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像中尋找和該疑似觀測中心點(diǎn)t像素值相同且相互連通的像素點(diǎn)集。然后取出像素點(diǎn)集中的任一像素q，如果任一像素q的8鄰域內(nèi)存在某像素的像素值大于該疑似觀測中心點(diǎn)t的像素值，則tmpCtr [I] [t] =0 ；tmpCtr [O] [t] =0 ；tmpNum=tmpNum-l 像素點(diǎn)集中的其余像素的判斷同所述任一像素q。本技術(shù)方案所述的參數(shù)確定階段的距離檢測的步驟是取二維數(shù)組tmpCtr中第i和第j兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)，則所述兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)在當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像中的對(duì)應(yīng)像素值分別為P (tmpCtr [I] [i]，tmpCtr [O] [i])，P (tmpCtr [I] [ j]，tmpCtr [O] [ j])。所述兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)的距離為R，參數(shù)確定階段的距離檢測的步驟是如果R滿足下述關(guān)系中任一個(gè)R<P (tmpCtr [I] [i]，tmpCtr [O] [i])、R〈P (tmpCtr [I] [ j], tmpCtr
[j])時(shí)若P (tmpCtr [I] [i], tmpCtr
[i]) ^ P (tmpCtr [I] [j], tmpCtr
[j])則tmpCtr [I] [i] =0 ；tmpCtr
[i] =0 ;tmpNum=tmpNum-l。否則tmpCtr [I] [ j] =0 ；tmpCtr
[ j] =0 ;tmpNum=tmpNum-l。二維數(shù)組tmpCtr中任意兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)的參數(shù)確定階段的距離檢測同上。
本技術(shù)方案所述的計(jì)數(shù)階段的距離檢測的步驟是取二維數(shù)組tmpCtr中任意的第i和第j兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)，則所述兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)在當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像中的對(duì)應(yīng)像素值分別為P (tmpCtr [I] [i]，tmpCtr [O] [i]) ；P (tmpCtr [I] [ j], tmpCtr
[j])。所述兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)的距離為R，計(jì)數(shù)階段的距離檢測的步驟是①如果R〈Rcmb時(shí)若P (tmpCtr [I] [i]，tmpCtr [O] [i]) ^ P (tmpCtr [I] [ j], tmpCtr [O] [j])，則tmpCtr [I] [i] =0 ；tmpCtr
[i] =0 ;tmpNum=tmpNum-l。若P (tmpCtr [I] [i]，tmpCtr
[i]) >P (tmpCtr [I] [ j]，tmpCtr
[ j]),則
tmpCtr [I] [ j] =0 ；tmpCtr
[ j] =0 ;tmpNum=tmpNum-l。②如果當(dāng)前幀不是第I幀，R>Rcmb且R〈l. 5 X Rcmb時(shí)，建立前一幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)和當(dāng)前幀棒材端面疑似觀測中心點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)匹配對(duì)關(guān)系；如果當(dāng)前幀中第i和第j兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)與前一幀中同一實(shí)際觀測中心點(diǎn)匹配，則若P (tmpCtr [I] [i]，tmpCtr [O] [i]) ^ P (tmpCtr [I] [ j], tmpCtr [O] [j])，則tmpCtr [I] [i] =0 ；tmpCtr
[i] =0 ;tmpNum=tmpNum-l。若P (tmpCtr [I] [i]，tmpCtr
[i]) >P (tmpCtr [I] [ j]，tmpCtr
[ j]),則tmpCtr [I] [ j] =0 ；tmpCtr
[ j] =0 ;tmpNum=tmpNum-l。二維數(shù)組tmpCtr中任意兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)的計(jì)數(shù)階段的距離檢測同上。本術(shù)方案所述的確定當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)是取二維數(shù)組tmpCtr中第r列元素,若tmpCtr
[r]和tmpCtr[l] [r]同時(shí)不等于0，則當(dāng)前巾貞ROI增強(qiáng)圖像中像素點(diǎn)P (tmpCtr [I] [r], tmpCtr [O] [r])為當(dāng)前巾貞中的一個(gè)棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)。二維數(shù)組tmpCtr中其余各列元素，均按上述方法確定當(dāng)前幀中的其余棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)。本技術(shù)方案所述的估算棒材整體水平運(yùn)動(dòng)速度G_Speed的步驟是I)設(shè)置水平運(yùn)動(dòng)速度試探范圍為[-MaxSpeed, MaxSpeed], MaxSpeed為(1/6 1/4)XROI. Width。2)設(shè)置前一幀ROI預(yù)處理圖像垂直投影中從MaxSpeed處開始，寬度為R0I.Width-2 XMaxSpeed的一部份投影結(jié)果記為前一幀觀測垂直投影。3)基于前一巾貞觀測垂直投影,按順序取試探范圍[-MaxSpeed, MaxSpeed]中的每個(gè)整數(shù)值，依次將其賦值給速度變量i_speed，每賦值一次則估算一個(gè)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前幀估計(jì)垂直投影，該估計(jì)垂直投影是當(dāng)前幀ROI預(yù)處理垂直投影中從MaxSpeed-i_Speed處開始的寬度為 ROI. Width-2 XMaxSpeed 的一部份投影。4)分別計(jì)算每個(gè)估算的當(dāng)前幀估計(jì)垂直投影和前一幀觀測垂直投影之間的距離，當(dāng)速度變量i_speed取某一值時(shí)，對(duì)應(yīng)估算的當(dāng)前幀估計(jì)垂直投影與前一幀觀測垂直投影之間的距離最小，則所述某一值為棒材整體水平運(yùn)動(dòng)速度G_Speed。本技術(shù)方案所述關(guān)聯(lián)匹配對(duì)關(guān)系的建立步驟是將前一幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)記為前一幀待匹配中心點(diǎn)，當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)或疑似觀測中心點(diǎn)記為當(dāng)前幀待匹配中心點(diǎn)。I)將前一幀中所有待匹配中心點(diǎn)的X軸坐標(biāo)均水平向左偏移G_Speed像素，分別得到前一幀待匹配中心點(diǎn)在當(dāng)前幀的估計(jì)位置，該位置記為當(dāng)前幀估計(jì)中心點(diǎn)位置。2)求取當(dāng)前幀中各個(gè)估計(jì)中心點(diǎn)位置分別和各個(gè)待匹配中心點(diǎn)位置的距離，再按照如下方法建立關(guān)聯(lián)匹配對(duì)若前一幀某待匹配中心點(diǎn)Pipos在當(dāng)前幀中的估計(jì)中心點(diǎn)為Pipos_pre,該估計(jì)中心點(diǎn)Pipos_pre與當(dāng)前巾貞中某待匹配中心點(diǎn)Ptemp_pos距離最小，貝Ij認(rèn)為前一幀中所述某待匹配中心點(diǎn)Pipos與當(dāng)前幀中所述某待匹配中心點(diǎn)Ptemp_p0S之間建立關(guān)聯(lián)匹配對(duì)關(guān)系。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)首先，考慮到系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)時(shí)性要求高的特點(diǎn)，本發(fā)明在傳統(tǒng)梯度Hough變換圓檢測方法的基礎(chǔ)上，采用改進(jìn)梯度Hough圓變換方法獲得當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像，，進(jìn)一步縮小 了算法的搜索空間，保證了算法運(yùn)行的實(shí)時(shí)性①摒棄采用Canny算子求取邊緣梯度，采用Sobel算子計(jì)算圖像中所有像素點(diǎn)水平和垂直方向梯度，使算法運(yùn)行時(shí)間提高IOms左右。②所有圖像邊緣像素點(diǎn)沿邊緣法線來增強(qiáng)棒材端面中心點(diǎn)時(shí)，不再從Rmin到Rmax依次搜索不同半徑的疑似圓心點(diǎn)，而是基于圓對(duì)稱性原理將每次已搜索到的疑似圓心點(diǎn)沿搜索方向再推進(jìn)Rmin像素。若檢測到該像素點(diǎn)已不是棒材端面上的點(diǎn)時(shí)，即可終止沿該法線方向上的疑似圓心點(diǎn)搜索。其次，本發(fā)明采用了 RegionalMax檢測和距離檢測的多重過濾檢測手段，有效保證了計(jì)數(shù)精度。最后，本發(fā)明采用了棒材計(jì)數(shù)中心基準(zhǔn)線方法有效地實(shí)現(xiàn)了雙向計(jì)數(shù)，解決了因棒材前后慣性運(yùn)動(dòng)引起的在線計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確的問題。因此，本發(fā)明具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、計(jì)數(shù)精度高，能有效實(shí)現(xiàn)雙向計(jì)數(shù)等特點(diǎn)，符合工業(yè)現(xiàn)場需求。


圖I為本發(fā)明某一規(guī)格棒材的第I幀棒材端面圖像；圖2為圖I的棒材半徑統(tǒng)計(jì)結(jié)果圖；圖3為在線自動(dòng)計(jì)數(shù)階段的當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像；圖4為在線自動(dòng)計(jì)數(shù)階段的當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像；圖5為在線自動(dòng)計(jì)數(shù)階段確定的當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)；圖6為本發(fā)明的一種在線自動(dòng)計(jì)數(shù)示意圖；圖7為當(dāng)本發(fā)明的另一種在線自動(dòng)計(jì)數(shù)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，并不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。實(shí)施例I一種基于改進(jìn)梯度Hough圓變換的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法。
某棒材廠生產(chǎn)的棒材規(guī)格有12mm、14mm、16mm三種,對(duì)其中規(guī)格為16mm的棒材進(jìn)行在線自動(dòng)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)方法的步驟是第一步、棒材閾值參數(shù)確定該步驟是對(duì)不同規(guī)格棒材所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)半徑Rnom、最小半徑Rmin、最大半徑Rmax和合并半徑Rcmb閾值參數(shù)的確定，具體步驟是I)設(shè)置矩形區(qū)域ROI的四個(gè)參數(shù)R0I. X代表ROI區(qū)域左上角點(diǎn)x軸坐標(biāo)，R0I. Y代表ROI區(qū)域左上角點(diǎn)y軸坐標(biāo)，ROI. Width代表ROI區(qū)域?qū)挾?，ROI. Height代表ROI區(qū)域高度。本實(shí)施例中，設(shè)R0I. X=322, ROI. Y=250, ROI. Height=250, ROI. Width=313。2)采集16mm規(guī)格棒材的第I幀棒材端面圖像。3)將所采集的如圖I所示的第I幀棒材端面圖像記為當(dāng)前幀參數(shù)確定圖像，在當(dāng)前幀參數(shù)確定圖像中選定的ROI區(qū)域圖像為當(dāng)前幀ROI圖像，圖I中矩形區(qū)域圖像為當(dāng)前 幀ROI圖像。再二值化當(dāng)前幀ROI圖像。4)對(duì)二值化的當(dāng)前幀ROI圖像進(jìn)行距離變換和高斯模糊處理，生成當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像；然后對(duì)當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像進(jìn)行RegionalMax檢測和參數(shù)確定階段的距離檢測。RegionalMax檢測的步驟是二維數(shù)組tmpCtr [2] [100]用于保存當(dāng)前巾貞疑似觀測中心點(diǎn)的x軸和y軸坐標(biāo)值，設(shè)置疑似觀測中心點(diǎn)計(jì)數(shù)變量tmpNum初始值為O。①當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像中的各個(gè)像素點(diǎn)均按下述方法進(jìn)行RegionalMax檢測如果當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像中的某一像素點(diǎn)p(xi，yi)的像素值小于thres，取thres=3,同時(shí)該像素點(diǎn)p(xi, yi)的像素值是其8鄰域內(nèi)最大值；則認(rèn)定該像素點(diǎn)P (xi，yi)為當(dāng)前幀棒材端面疑似觀測中心點(diǎn)；設(shè)置 tmpCtr [O] [tmpNum] =yi ；tmpCtr [I] [tmpNum] =xi ;tmpNum=tmpNum+l。②對(duì)二維數(shù)組tmpCtr中存儲(chǔ)的所有棒材端面疑似觀測中心點(diǎn)均按下述方法進(jìn)行RegionalMax 檢測如果某一棒材端面疑似觀測中心點(diǎn)t滿足下述關(guān)系中任一個(gè)tmpCtr[O][t]=ROI. width-1 ；tmpCtr [O] [t] =0 ；tmpCtr [I] [t] =ROI. Height-1 ；tmpCtr [I] [t]=0。則tmpCtr
[t] =0 ；tmpCtr [I] [t] =0 ；tmpNum=tmpNum-1。否則，以該棒材端面疑似觀測中心點(diǎn)t為起點(diǎn)，在當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像中尋找和該疑似觀測中心點(diǎn)t像素值相同且相互連通的像素點(diǎn)集。然后取出像素點(diǎn)集中的任一像素q，如果任一像素q的8鄰域內(nèi)存在某像素的像素值大于該疑似觀測中心點(diǎn)t的像素值，則tmpCtr [I] [t] =0 ；
tmpCtr
[t] =0 ；tmpNum=tmpNum-l。像素點(diǎn)集中的其 余像素的判斷同所述任一像素q。參數(shù)確定階段的RegionalMax檢測后的二維數(shù)組tmpCtr的值如表I所述。表I
權(quán)利要求
1.一種基于改進(jìn)梯度Hough圓變換的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法,其特征在于所述棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法的步驟是 第一步、棒材閾值參數(shù)確定 該步驟是對(duì)不同規(guī)格棒材所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)半徑Rnom、最小半徑Rmin、最大半徑Rmax和合并半徑Rcmb閾值參數(shù)的確定，具體步驟是 1)設(shè)置矩形區(qū)域ROI的四個(gè)參數(shù)ROI.X代表ROI區(qū)域左上角點(diǎn)x軸坐標(biāo)，R0I. Y代表ROI區(qū)域左上角點(diǎn)y軸坐標(biāo)，ROI. Width代表ROI區(qū)域?qū)挾?，ROI. Height代表ROI區(qū)域高度； 2)采集某一規(guī)格棒材的第I幀棒材端面圖像； 3)將所采集的棒材端面圖像記為當(dāng)前幀參數(shù)確定圖像，在當(dāng)前幀參數(shù)確定圖像中選定的ROI區(qū)域圖像為當(dāng)前幀ROI圖像，再二值化當(dāng)前幀ROI圖像； 4)對(duì)二值化的當(dāng)前幀ROI圖像進(jìn)行距離變換和高斯模糊處理，生成當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像；然后對(duì)當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像進(jìn)行RegionalMax檢測和參數(shù)確定階段的距離檢測，最后確定當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)，所確定的當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)在當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像中的像素值為對(duì)應(yīng)棒材的半徑； 5)統(tǒng)計(jì)當(dāng)前幀ROI圖像中每種半徑值所對(duì)應(yīng)的棒材數(shù)目，將其中概率最大的半徑值保存到R數(shù)組的一行中； 6)采集該種規(guī)格的第2至第f_thres巾貞圖像,其中f_thes取[50 200]中的任意一個(gè)值，分別對(duì)每幀圖像按照步驟3) 5)處理； 7)求取R數(shù)組中的平均值，將該平均值設(shè)置為該種規(guī)格棒材的標(biāo)準(zhǔn)半徑Rnom，然后分別得到該種規(guī)格棒材的Rmin= (O. 3 O. 6) XRnom、Rmax= (I. 2 I. 8) XRnom和Rcmb=(I. 5 2. 5) X Rnom,最后將以上參數(shù)保存到閾值參數(shù)文件ParameterSet. txt中； 8)對(duì)每種規(guī)格棒材均分別按照步驟2) 7)進(jìn)行閾值參數(shù)的確定； 第二步、棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù) 根據(jù)選擇的待計(jì)數(shù)棒材的規(guī)格，讀取閾值參數(shù)文件ParameterSet. txt中相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)半徑Rnom、最小半徑Rmin、最大半徑Rmax和合并半徑Rcmb閾值參數(shù),采集在線的第I巾貞棒材端面原始圖像，將其記為當(dāng)前幀在線棒材端面原始圖像，然后按照以下步驟進(jìn)行棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)結(jié)果存儲(chǔ)到計(jì)數(shù)變量barCount中，計(jì)數(shù)變量barCount的初始值設(shè)置為O 1)對(duì)當(dāng)前幀在線棒材端面原始圖像先后進(jìn)行ROI區(qū)域設(shè)置、二值化、腐蝕和高斯模糊預(yù)處理，生成當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像，獲取和保存當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像的垂直投影； 2)采用改進(jìn)梯度Hough圓變換方法獲得當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像，再對(duì)當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像進(jìn)行RegionalMax檢測和計(jì)數(shù)階段的距離檢測，最后確定當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心占. 3)將當(dāng)前幀在線棒材端面原始圖像記為前一幀在線棒材端面原始圖像，當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像記為前一幀ROI預(yù)處理圖像，當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)記為前一幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)；之后采集在線的下一幀棒材端面原始圖像，將其記為當(dāng)前幀在線棒材端面原始圖像； 4)同第二步的步驟I);5)同第二步的步驟2)； 6)基于前一幀和當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像的垂直投影，估算棒材整體水平運(yùn)動(dòng)速度6_Speed ； 7)先利用所述棒材整體水平運(yùn)動(dòng)速度G_Speed，基于最短距離準(zhǔn)則建立前一幀和當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)的關(guān)聯(lián)匹配對(duì)關(guān)系；再結(jié)合前一幀和當(dāng)前幀中各個(gè)棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)匹配對(duì)在棒材計(jì)數(shù)中心基準(zhǔn)線水平方向上的分布情況，按照如下計(jì)數(shù)規(guī)則進(jìn)行棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù) 此規(guī)則假定棒材整體移動(dòng)方向是自右向左，若棒材整體移動(dòng)方向自左向右，可將攝像頭顛倒過來采集圖像，計(jì)數(shù)規(guī)則保持不變，另外選擇ROI區(qū)域的垂直中心線為棒材計(jì)數(shù)中心基準(zhǔn)線； (1)如果前一幀中的某棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)的X軸坐標(biāo)在棒材計(jì)數(shù)中心基準(zhǔn)線的右邊，在當(dāng)前幀中與之關(guān)聯(lián)匹配的實(shí)際觀測中心點(diǎn)的X軸坐標(biāo)在棒材計(jì)數(shù)中心基準(zhǔn)線的左邊，則對(duì)計(jì)數(shù)變量barCount值加I ; (2)如果前一幀中的某棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)的X軸坐標(biāo)在棒材計(jì)數(shù)中心基準(zhǔn)線的左邊，在當(dāng)前幀中與之關(guān)聯(lián)匹配的實(shí)際觀測中心點(diǎn)的X軸坐標(biāo)在棒材計(jì)數(shù)中心基準(zhǔn)線的右邊，則對(duì)計(jì)數(shù)變量barCount值減I ; 當(dāng)前幀的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)結(jié)束； 8)按照步驟3) 7)依次對(duì)每幀的棒材進(jìn)行在線自動(dòng)計(jì)數(shù)，直到本批次待計(jì)數(shù)棒材全部計(jì)數(shù)完畢，最后的計(jì)數(shù)變量batCount值即為本批次待計(jì)數(shù)棒材的總數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于改進(jìn)梯度Hough圓變換的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法，其特征在于所述的采用改進(jìn)梯度Hough圓變換方法獲得當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像，步驟是 O定義和初始化ROI累計(jì)矩陣accum,R0I預(yù)處理圖像中任意一個(gè)像素p(xi, yi)所對(duì)應(yīng)的累計(jì)變量為accum(xi, yi),其初始值為O ; 2)采用Sobel算子計(jì)算當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像中所有像素點(diǎn)的水平和垂直方向梯度，求取當(dāng)前巾貞ROI預(yù)處理圖像的邊緣； 3)取出當(dāng)前巾貞ROI預(yù)處理圖像中的某一邊緣點(diǎn)p(xi,yi),并設(shè)置R=Rmin ； 4)如果R( Rmax,則先以點(diǎn)p(xi, yi)為起點(diǎn)，沿點(diǎn)p(xi, yi)法線方向偏移R距離后定位到疑似圓心點(diǎn)P (xc, yc),設(shè)置accum(xc, yc) =accum(xc, yc)+1,然后以疑似圓心點(diǎn)p(xc，yc)為起點(diǎn),沿點(diǎn)p(xi, yi)法線方向繼續(xù)偏移Rmin距離后定位到點(diǎn)p (xr, yr)； 5)如果點(diǎn)p(xr，yr)在ROI預(yù)處理圖像中對(duì)應(yīng)像素值不為255，則執(zhí)行步驟6)，否則R=R+1,返回步驟4); 6)按照步驟3廣5)處理當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像中的另一邊緣點(diǎn)；直至當(dāng)前幀ROI預(yù)處理圖像中所有邊緣點(diǎn)處理完； 7)將ROI累計(jì)矩陣accum另存為當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于改進(jìn)梯度Hough圓變換的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法，其特征在于所述的RegionalMax檢測的步驟是 二維數(shù)組tmpCtr [2] [100]用于保存當(dāng)前巾貞疑似觀測中心點(diǎn)的x軸和y軸坐標(biāo)值，設(shè)置疑似觀測中心點(diǎn)計(jì)數(shù)變量tmpNum初始值為O ; O當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像中的各個(gè)像素點(diǎn)均按下述方法進(jìn)行RegionalMax檢測如果當(dāng)前巾貞ROI增強(qiáng)圖像中的某一像素點(diǎn)p(xi, yi)的像素值小于thres, thres取[2^10]中任意一個(gè)值，同時(shí)該像素點(diǎn)p(xi，yi)的像素值是其8鄰域內(nèi)最大值； 則 認(rèn)定該像素點(diǎn)P (xi，yi)為當(dāng)前幀棒材端面疑似觀測中心點(diǎn)，設(shè)置 tmpCtr [O] [tmpNum] =yi, tmpCtr [I] [tmpNum] =xi, tmpNum=tmpNum+1 ； 2)對(duì)二維數(shù)組tmpCtr中存儲(chǔ)的所有棒材端面疑似觀測中心點(diǎn)均按下述方法進(jìn)行RegionalMax 檢測 如果某一棒材端面疑似觀測中心點(diǎn)t滿足下述關(guān)系中任一個(gè) tmpCtr[O][t]=ROI. width-1, tmpCtr[O][t]=0,tmpCtr[I][t]=ROI. Height-1,tmpCtr[I][t]=0 ； 則tmpCtr
[t]=0,tmpCtr[I][t]=0,tmpNum=tmpNum-1 ； 否則，以該棒材端面疑似觀測中心點(diǎn)t為起點(diǎn)，在當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像中尋找和該疑似觀測中心點(diǎn)t像素值相同且相互連通的像素點(diǎn)集； 然后取出像素點(diǎn)集中的任一像素q，如果任一像素q的8鄰域內(nèi)存在某像素的像素值大于該疑似觀測中心點(diǎn)t的像素值,貝UtmpCtr [I] [t]=0,tmpCtr[O][t]=0,tmpNum=tmpNum-1 ； 像素點(diǎn)集中的其余像素的判斷同所述任一像素q。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于改進(jìn)梯度Hough圓變換的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法，其特征在于所述的參數(shù)確定階段的距離檢測的步驟是 取二維數(shù)組tmpCtr中第i和第j兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)，則所述兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)在當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像中的對(duì)應(yīng)像素值分別為 P (tmpCtr [I] [i]，tmpCtr [O] [i])，P (tmpCtr [I] [ j]，tmpCtr [O] [ j])； 所述兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)的距離為R，參數(shù)確定階段的距離檢測的步驟是 如果R滿足下述關(guān)系中任一個(gè)R< P (tmpCtr [I] [i], tmpCtr [O] [i]) > R< P (tmpCtr [I] [j], tmpCtr
[j])時(shí)若 P (tmpCtr [I] [i]，tmpCtr
[i]) ^ P (tmpCtr [I] [j]，tmpCtr
[j])則tmpCtr [I] [i] =0, tmpCtr
[i] =0, tmpNum=tmpNum-1 ； 否則 tmpCtr [I] [ j] =0, tmpCtr
[ j] =0, tmpNum=tmpNum-1 ； 二維數(shù)組tmpCtr中任意兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)的參數(shù)確定階段的距離檢測同上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于改進(jìn)梯度Hough圓變換的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法，其特征在于所述的計(jì)數(shù)階段的距離檢測的步驟是取二維數(shù)組tmpCtr中任意的第i和第j兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)，則所述兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)在當(dāng)前幀ROI增強(qiáng)圖像中的對(duì)應(yīng)像素值分別為P (tmpCtr [I] [i]，tmpCtr
[i])，P (tmpCtr [I] [ j]，tmpCtr
[ j])； 所述兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)的距離為R，計(jì)數(shù)階段的距離檢測的步驟是①如果R〈Rcmb 時(shí)若 P (tmpCtr [I] [i]，tmpCtr [O] [i]) ^ P (tmpCtr [I] [ j]，tmpCtr [O][j])，則 tmp(^t;r[l] [i] =0, tmpCtr
[i] =0, tmpNum=tmpNum-1 ；若 P(tmpCtr [I] [i] , tmpCtr
[i]) >P(tmpCtr[I] [ j], tmpCtr
[ j])，則tmpCtr [I] [ j] =0, tmpCtr
[ j] =0, tmpNum=tmpNum-1 ； ②如果當(dāng)前幀不是第I幀，R>Rcmb且R〈l.5XRcmb時(shí)，建立前一幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)和當(dāng)前幀棒材端面疑似觀測中心點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)匹配對(duì)關(guān)系；如果當(dāng)前幀中第i和第j兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)與前一幀中同一實(shí)際觀測中心點(diǎn)匹配，則 若 P(tmpCtr[I] [i], tmpCtr[O] [i]) ^ P(tmpCtr[I] [j], tmpCtr[O] [j]),則tmpCtr [I] [i] =0, tmpCtr
[i] =0, tmpNum=tmpNum-1 ；若 P (tmpCtr [I] [j]，tmpCtr
[j]) >P (tmpCtr [I] [j]，tmpCtr
[j]),貝丨JtmpCtr [I] [ j] =0, tmpCtr
[ j] =0, tmpNum=tmpNum-1 ； 二維數(shù)組tmpCtr中任意兩個(gè)疑似觀測中心點(diǎn)的計(jì)數(shù)階段的距離檢測同上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于改進(jìn)梯度Hough圓變換的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法，其特征在于所述的確定當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)是 取二維數(shù)組tmpCtr中第r列元素,若tmpCtr [O] [r]和tmpCtr[l] [r]同時(shí)不等于O,則當(dāng)前巾貞ROI增強(qiáng)圖像中像素點(diǎn)P (tmpCtr [I] [r] , tmpCtr [O] [r])為當(dāng)前巾貞中的一個(gè)棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)； 二維數(shù)組tmpCtr中其余各列元素，均按上述方法確定當(dāng)前幀中的其余棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于改進(jìn)梯度Hough圓變換的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法，其特征在于所述的估算棒材整體水平運(yùn)動(dòng)速度G_Speed的步驟是 1)設(shè)置水平運(yùn)動(dòng)速度試探范圍為[-MaxSpeed,MaxSpeed], MaxSpeed為(1/6 1/4) X ROI. Width ； 2)設(shè)置前一幀ROI預(yù)處理圖像垂直投影中從MaxSpeed處開始，寬度為R0I.Width-2XMaxSpeed的一部份投影結(jié)果記為前一幀觀測垂直投影； 3)基于前一巾貞觀測垂直投影,按順序取試探范圍[-MaxSpeed,MaxSpeed]中的每個(gè)整數(shù)值，依次將其賦值給速度變量i_speed，每賦值一次則估算一個(gè)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前幀估計(jì)垂直投影，該估計(jì)垂直投影是當(dāng)前幀ROI預(yù)處理垂直投影中從MaxSpeed-i_Speed處開始的寬度為ROI. Width-2 XMaxSpeed 的一部份投影； 4)分別計(jì)算每個(gè)估算的當(dāng)前幀估計(jì)垂直投影和前一幀觀測垂直投影之間的距離，若速度變量〔speed取某一值時(shí)，對(duì)應(yīng)估算的當(dāng)前幀估計(jì)垂直投影與前一幀觀測垂直投影之間的距離最小，則所述某一值為棒材整體水平運(yùn)動(dòng)速度G_Speed。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的基于改進(jìn)梯度Hough圓變換的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法，其特征在于所述關(guān)聯(lián)匹配對(duì)關(guān)系的建立步驟是 將前一幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)記為前一幀待匹配中心點(diǎn)，當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)或疑似觀測中心點(diǎn)記為當(dāng)前巾貞待匹配中心點(diǎn)； I)將前一幀中所有待匹配中心點(diǎn)的X軸坐標(biāo)均水平向左偏移G_Speed像素，分別得到前一幀待匹配中心點(diǎn)在當(dāng)前幀的估計(jì)位置，該位置記為當(dāng)前幀估計(jì)中心點(diǎn)位置； 2)求取當(dāng)前幀中各個(gè)估計(jì)中心點(diǎn)位置分別和各個(gè)待匹配中心點(diǎn)位置的距離，再按照如下方法建立關(guān)聯(lián)匹配對(duì)若前一幀某待匹配中心點(diǎn)Pipos在當(dāng)前幀中的估計(jì)中心點(diǎn)為Pipos_pre,該估計(jì)中心點(diǎn)Pipos_pre與當(dāng)前巾貞中某待匹配中心點(diǎn)Ptemp_pos距離最小,則認(rèn)為前一幀中所述某待匹配中心點(diǎn)Pipos與當(dāng)前幀中所述某待匹配中心點(diǎn)Ptemp_p0S之間建立關(guān)聯(lián)匹配對(duì)關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于改進(jìn)梯度Hough圓變換的棒材在線自動(dòng)計(jì)數(shù)方法。該方法確定各種規(guī)格棒材標(biāo)準(zhǔn)半徑、最小半徑、最大半徑和合并半徑閾值參數(shù)后，對(duì)實(shí)時(shí)采集的每幀棒材端面圖像按如下步驟處理首先基于改進(jìn)梯度Hough圓變換方法增強(qiáng)當(dāng)前幀棒材端面圖像，然后結(jié)合對(duì)應(yīng)閾值參數(shù)進(jìn)行RegionalMax檢測和距離檢測，確定當(dāng)前幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)；最后，結(jié)合棒材整體水平運(yùn)動(dòng)速度建立當(dāng)前幀和前一幀棒材端面實(shí)際觀測中心點(diǎn)的關(guān)聯(lián)匹配對(duì)關(guān)系，在每個(gè)關(guān)聯(lián)匹配對(duì)中，若當(dāng)前幀和前一幀實(shí)際觀測中心點(diǎn)分別分布在棒材計(jì)數(shù)中心基準(zhǔn)線左右兩側(cè)，則計(jì)數(shù)變量加1，反之，計(jì)數(shù)變量減1。本發(fā)明具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、計(jì)數(shù)精度高、能雙向計(jì)數(shù)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B65B57/20GK102774539SQ20121020350
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者彭正濤, 徐源, 方康玲, 方紅萍, 蘇志祁 申請(qǐng)人:武漢科技大學(xué)