基于物料形狀的色選方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于物料形狀的色選方法。
【背景技術(shù)】
[0002]色選機(jī)是一種主要根據(jù)顏色來(lái)分選物料的自動(dòng)分選設(shè)備。最初色選機(jī)主要是應(yīng)用于大米色選，而現(xiàn)在則已廣泛應(yīng)用于茶葉、中藥材、香料、雜糧、脫水蔬菜、廢塑料、礦石等多種物料的色選。
[0003]其中某些物料在分選時(shí)，僅憑顏色并不能完全區(qū)分好料和雜質(zhì)。例如在分選鐵觀音茶葉時(shí)，需要把已卷成球狀的茶葉球和仍是條狀的茶葉片分開(kāi)；在分選一般茶葉時(shí)，需要把茶葉片和細(xì)的茶葉梗分開(kāi)；在分選花椒、胡椒等香料時(shí)，也需要把花椒顆粒和細(xì)的花椒梗分開(kāi)。在這幾種情況中，好料和雜質(zhì)都有著明顯的形狀特征上的不同，在上述情況中，要分選的物料和雜質(zhì)顏色都是基本相同的，所以?xún)H憑顏色無(wú)法將它們區(qū)分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的首要目的在于提供一種基于物料形狀的色選方法，能夠方便的色選得到尺寸較細(xì)的物料。
[0005]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種基于物料形狀的色選方法，包括如下步驟:(A1)通過(guò)相機(jī)或攝像機(jī)獲取物料的原始圖像，原始圖像中物料顏色與背景色相異；(B1)以背景色取值范圍為閾值，對(duì)原始圖像進(jìn)行二值化處理得到黑白圖像；(Cl)對(duì)黑白圖像進(jìn)行背景膨脹處理，該膨脹處理的結(jié)構(gòu)元素取值大于等于細(xì)物料的尺寸；(D1)將步驟C1處理后的圖像中含有粗大物料的區(qū)域標(biāo)記、選出，余下所需要的物料。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果:通過(guò)對(duì)原始圖像的二值化、膨脹處理，將較細(xì)的物料與背景融合到一起，只留下尺寸較粗的物料，這樣，通過(guò)色選機(jī)的吹氣系統(tǒng)將不合格的、較粗的物料吹出，余下的都是合格的、較細(xì)的物料。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種基于物料形狀的色選方法，能夠方便的色選得到尺寸較粗的物料。
[0008]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種基于物料形狀的色選方法，包括如下步驟:(A2)通過(guò)相機(jī)或攝像機(jī)獲取物料的原始圖像，原始圖像中物料顏色與背景色相異；(B2)以背景色取值范圍為閾值，對(duì)原始圖像進(jìn)行二值化處理得到黑白圖像；(C2)對(duì)黑白圖像進(jìn)行背景膨脹處理，該膨脹處理處理的結(jié)構(gòu)元素取值大于等于細(xì)物料的尺寸；(D2)對(duì)步驟C2處理后的圖像進(jìn)行背景腐蝕處理，該腐蝕處理的結(jié)構(gòu)元素取值大于等于步驟C2中的結(jié)構(gòu)元素尺寸；(E2)對(duì)步驟D2處理后的圖像進(jìn)行反相處理；(F2)對(duì)步驟C2、E2處理后的圖像進(jìn)行交集處理；(G2)對(duì)步驟F2處理后的圖像中含有細(xì)長(zhǎng)物料的區(qū)域標(biāo)記、選出，余下所需要的物料。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果:通過(guò)對(duì)原始圖像的二值化、膨脹、反相、交集處理，將較粗的物料與背景融合到一起，只留下尺寸較細(xì)的物料，這樣，通過(guò)色選機(jī)的吹氣系統(tǒng)將不合格的、較細(xì)的物料吹出，余下的都是合格的、較粗的物料。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的流程示意圖；
[0011]圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的流程示意圖；
[0012]圖3是本發(fā)明實(shí)施例二的處理過(guò)程示意圖，其中圖3a為彩色圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合圖1至圖3，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。根據(jù)所需要物料的不同，這里提供了兩個(gè)實(shí)施例。
[0014]參閱圖1，實(shí)施例一，在某些場(chǎng)合下對(duì)物料的色選時(shí)，細(xì)長(zhǎng)的物料滿(mǎn)足形狀要求或是要選擇的物料，粗大的物料不滿(mǎn)足形狀要求或者是需要剔除的物料。這里采用的方案是:一種基于物料形狀的色選方法，包括如下步驟:(A1)通過(guò)相機(jī)或攝像機(jī)獲取物料的原始圖像，原始圖像中物料顏色與背景色具有便于識(shí)別的色差；(B1)以背景色取值范圍為閾值，對(duì)原始圖像進(jìn)行二值化處理得到黑白圖像；(C1)對(duì)黑白圖像進(jìn)行背景膨脹處理，該膨脹處理的結(jié)構(gòu)元素取值大于等于細(xì)物料的尺寸；(D1)將步驟C1處理后的圖像中含有粗大物料的區(qū)域標(biāo)記、選出，余下所需要的物料。步驟C1中的背景膨脹處理也可以稱(chēng)為物料腐蝕處理。
[0015]通過(guò)背景膨脹處理或物料腐蝕處理，將細(xì)長(zhǎng)物料與背景融合到一起，對(duì)于粗大物料依然有部分未被膨脹或腐蝕，此時(shí)余下的有物料標(biāo)記的部分即為粗大物料，只要標(biāo)記該物料位置、并通過(guò)后續(xù)的吹起系統(tǒng)選出，余下的就都是滿(mǎn)足需求的細(xì)長(zhǎng)物料。
[0016]參閱圖2，實(shí)施例二，某些場(chǎng)合下對(duì)物料進(jìn)行色選時(shí)，粗大的物料滿(mǎn)足形狀要求或是要選擇的物料，細(xì)長(zhǎng)的物料不滿(mǎn)足形狀要求或者是需要剔除的物料，比如鐵觀音茶葉、花椒和花椒梗等。這種情況下采用的方案是:一種基于物料形狀的色選方法，包括如下步驟:(A2)通過(guò)相機(jī)或攝像機(jī)獲取物料的原始圖像，原始圖像中物料顏色與背景色相異；(B2)以背景色取值范圍為閾值，對(duì)原始圖像進(jìn)行二值化處理得到黑白圖像；(C2)對(duì)黑白圖像進(jìn)行背景膨脹處理，該膨脹處理的結(jié)構(gòu)元素取值大于等于細(xì)物料的尺寸；(D2)對(duì)步驟C2處理后的圖像進(jìn)行背景腐蝕處理，該腐蝕處理的結(jié)構(gòu)元素取值大于等于步驟C2中的結(jié)構(gòu)元素尺寸；(E2)對(duì)步驟D2處理后的圖像進(jìn)行反相處理；(F2)對(duì)步驟C2、E2處理后的圖像進(jìn)行交集處理；(G2)對(duì)步驟F2處理后的圖像中含有細(xì)長(zhǎng)物料的區(qū)域標(biāo)記、選出，余下所需要的物料。這里通過(guò)一系列的處理，將細(xì)長(zhǎng)物料標(biāo)記并選出，余下的就都是合格的粗大物料。同樣地，這里所述及的背景腐蝕處理也就是物料膨脹處理。
[0017]實(shí)施例一中的二值化處理、膨脹處理原理與實(shí)施例二中的相同，下面通過(guò)實(shí)施例二對(duì)這些處理方法進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0018]參閱圖3，圖3a即為彩色的原始圖像，所述步驟B2進(jìn)行二值化處理后，背景區(qū)域標(biāo)記為0，物料區(qū)域標(biāo)記為1，如圖3b所示；步驟C2中，對(duì)標(biāo)記為0的區(qū)域進(jìn)行膨脹處理，處理后的圖像如圖3c所示；步驟D2中，對(duì)標(biāo)記為1的區(qū)域進(jìn)行膨脹處理，處理后的圖像如圖3d所示；步驟E2中，反相處理即圖中的標(biāo)記0、1分別改為1、0，圖3d經(jīng)反相處理后即變成圖3e ;步驟F2中，交集處理即將兩幅圖像相同位置的兩個(gè)標(biāo)記進(jìn)行邏輯與運(yùn)算，算后的圖像如圖3f所示；步驟G2中，標(biāo)記為1的區(qū)域即含有物料的區(qū)域。
[0019]在處理的時(shí)候，不一定非要將將背景區(qū)域標(biāo)記為0，也可以標(biāo)記為1，只不過(guò)在后續(xù)的處理中相應(yīng)的進(jìn)行改動(dòng)。具體地，所述步驟B2進(jìn)行二值化處理后，背景區(qū)域標(biāo)記為1，物料區(qū)域標(biāo)記為0 ;步驟C2中，對(duì)標(biāo)記為1的區(qū)域進(jìn)行膨脹處理；步驟D2中，對(duì)標(biāo)記為0的區(qū)域進(jìn)行膨脹處理；步驟E2中，反相處理即圖中的標(biāo)記0、1分別改為1、0 ;步驟F2中，交集處理即將兩幅圖像相同位置的兩個(gè)標(biāo)記進(jìn)行邏輯或運(yùn)算，這里需要注意的是運(yùn)用的是邏輯或運(yùn)算而不是邏輯與，因?yàn)檫@里最終選擇的是兩幅圖像中都是0的區(qū)域；步驟G2中，標(biāo)記為0的區(qū)域即含有物料的區(qū)域。
[0020]二值化的處理過(guò)程中，HIS模式的圖像比RGB模式的圖像處理起來(lái)更方便，所述的步驟B2中，先將原始圖像由RGB模式轉(zhuǎn)換為HSI模式，HSI值同時(shí)滿(mǎn)足HMIN< Η彡ΗΜΑΧ、Smin^ S ^ SMAX、IMIN< I ^ I max的區(qū)域即為冃景區(qū)域，其中[Hmin，Hmax]，[Smin，Smax]，[Imin，Imax]為HIS模式原始圖像中背景區(qū)域顏色的HSI值取值范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于物料形狀的色選方法，包括如下步驟: (Al)通過(guò)相機(jī)或攝像機(jī)獲取物料的原始圖像，原始圖像中物料顏色與背景色具有便于識(shí)別的色差； (BI)以背景色取值范圍為閾值，對(duì)原始圖像進(jìn)行二值化處理得到黑白圖像； (Cl)對(duì)黑白圖像進(jìn)行背景膨脹處理，該膨脹處理的結(jié)構(gòu)元素取值大于等于細(xì)物料的尺寸； (Dl)將步驟Cl處理后的圖像中含有粗大物料的區(qū)域標(biāo)記、選出，余下所需要的物料。2.一種基于物料形狀的色選方法，包括如下步驟: (A2)通過(guò)相機(jī)或攝像機(jī)獲取物料的原始圖像，原始圖像中物料顏色與背景色相異； (B2)以背景色取值范圍為閾值，對(duì)原始圖像進(jìn)行二值化處理得到黑白圖像； (C2)對(duì)黑白圖像進(jìn)行背景膨脹處理，該膨脹處理的結(jié)構(gòu)元素取值大于等于細(xì)物料的尺寸； (D2)對(duì)步驟C2處理后的圖像進(jìn)行背景腐蝕處理，該腐蝕處理的結(jié)構(gòu)元素取值大于等于步驟C2中的結(jié)構(gòu)元素尺寸； (E2)對(duì)步驟D2處理后的圖像進(jìn)行反相處理； (F2)對(duì)步驟C2、E2處理后的圖像進(jìn)行交集處理； (G2)對(duì)步驟F2處理后的圖像中含有細(xì)長(zhǎng)物料的區(qū)域標(biāo)記、選出，余下所需要的物料。3.如權(quán)利要求2所述的基于物料形狀的色選方法，其特征在于:所述步驟B2進(jìn)行二值化處理后，背景區(qū)域標(biāo)記為O，物料區(qū)域標(biāo)記為I ;步驟C2中，對(duì)標(biāo)記為O的區(qū)域進(jìn)行膨脹處理；步驟D2中，對(duì)標(biāo)記為I的區(qū)域進(jìn)行膨脹處理；步驟E2中，反相處理即圖中的標(biāo)記O、I分別改為1、0 ;步驟F2中，交集處理即將兩幅圖像相同位置的兩個(gè)標(biāo)記進(jìn)行邏輯與運(yùn)算；步驟G2中，標(biāo)記為I的區(qū)域即含有物料的區(qū)域。4.如權(quán)利要求2所述的基于物料形狀的色選方法，其特征在于:所述步驟B2進(jìn)行二值化處理后，背景區(qū)域標(biāo)記為1，物料區(qū)域標(biāo)記為O ;步驟C2中，對(duì)標(biāo)記為I的區(qū)域進(jìn)行膨脹處理；步驟D2中，對(duì)標(biāo)記為O的區(qū)域進(jìn)行膨脹處理；步驟E2中，反相處理即圖中的標(biāo)記O、I分別改為1、0 ;步驟F2中，交集處理即將兩幅圖像相同位置的兩個(gè)標(biāo)記進(jìn)行邏輯或運(yùn)算；步驟G2中，標(biāo)記為O的區(qū)域即含有物料的區(qū)域。5.如權(quán)利要求2所述的基于物料形狀的色選方法，其特征在于:所述的步驟B2中，先將原始圖像由RGB模式轉(zhuǎn)換為HSI模式，HSI值同時(shí)滿(mǎn)足K H彡Hmax, Smin彡S彡S MAX、Ιμιν^Ξ I ( I MAX的區(qū)域即為背景區(qū)域，其中[Hmin, Hmax]，[SMIN, Smax]，[IMIN, Imax]為 HIS 模式原始圖像中背景區(qū)域顏色的HSI值取值范圍。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于物料形狀的色選方法，包括如下步驟：(A1)通過(guò)相機(jī)或攝像機(jī)獲取物料的原始圖像，原始圖像中物料顏色與背景色相異；(B1)以背景色取值范圍為閾值，對(duì)原始圖像進(jìn)行二值化處理得到黑白圖像；(C1)對(duì)黑白圖像進(jìn)行背景膨脹處理，該膨脹處理的結(jié)構(gòu)元素取值大于等于細(xì)物料的尺寸；(D1)將步驟C1處理后的圖像中含有粗大物料的區(qū)域標(biāo)記、選出，余下所需要的物料。通過(guò)對(duì)原始圖像的二值化、膨脹處理，將較細(xì)的物料與背景融合到一起，只留下尺寸較粗的物料，這樣，通過(guò)色選機(jī)的吹氣系統(tǒng)將不合格的、較粗的物料吹出，余下的都是合格的、較細(xì)的物料。
【IPC分類(lèi)】B07C5/342, B07C5/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105344620
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510673881
【發(fā)明人】方茂雨
【申請(qǐng)人】合肥安晶龍電子股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年10月14日