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原文传递一种基于图像的物料检测方法和装置

专利名称：	一种基于图像的物料检测方法和装置
摘要：	本发明涉及图像检测技术领域，具体涉及一种基于图像的物料检测方法和装置，方法包括图像拍摄和图像处理，图像拍摄具体是将待检测物料粒置于托板上进行拍摄；图像处理具体包括：对拍摄的物料图像进行透视变换；根据物料图像的像素尺寸和托板的物理尺寸，计算出像素与现实尺寸之间的转换关系；利用图像分割来提取物料边缘，并获得物料边缘的一系列坐标数据；根据物料边缘数据和计算的像素转换关系，计算得到待检测物料的二维几何信息。通过对图像进行透视变换、像素转换、图像分割和形状指标计算，可系统、详细地完成物料质量检测，拍摄时拍摄设备无需保持固定，也无需庞大设备支撑，成本低、便于携带，可方便地用于户外检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海达梦数据技术有限公司
发明人：	刘阳;桂耀伟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910757367.0
公开号：	CN110487796A
代理机构：	深圳市六加知识产权代理有限公司
代理人：	向彬
分类号：	G01N21/85(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	200070 上海市闸北区江场三路26、28号301室
主权项：	1.一种基于图像的物料检测方法，其特征在于，包括图像拍摄和图像处理，所述图像拍摄具体是将待检测物料粒置于托板上进行拍摄；所述图像处理具体包括：对拍摄的物料图像进行透视变换，以便将物料图像投影到新的平面；根据物料图像的像素尺寸和托板的物理尺寸，计算出像素与现实尺寸之间的转换关系；利用图像分割来提取物料边缘，并获得物料边缘的一系列坐标数据；根据物料边缘数据和计算的像素转换关系，计算得到待检测物料的二维几何信息。 2.根据权利要求1所述的基于图像的物料检测方法，其特征在于，在得到待检测物料的二维几何信息之后，利用物料通过性判断的方法计算物料所属粒级，具体为：基于各待检测物料粒的二维几何信息，按照筛孔孔径从大到小的顺序，逐个判断物料粒能否通过当前筛孔；若物料粒满足通过性，则将该物料粒放入对应的集合中。 3.根据权利要求2所述的基于图像的物料检测方法，其特征在于，对于任一物料粒和任一孔径，所述物料通过性判断的方法具体包括：对物料粒进行粗滤，并将满足粗滤公式的物料粒放入当前粒级对应的集合Qi中；对不满足粗滤公式的物料粒进行细滤，并将满足细滤公式的物料粒放入集合Qi中；对粗滤或细滤后新加入集合Qi中的物料粒进行反向过滤，并将满足反滤公式的物料粒移入上一粒级对应的集合Qi-1中；其中，集合Qi表示其中物料粒的粒级为第i级，i值越小，则物料粒的粒级越大，粒级大小与当前的孔径大小有关。 4.根据权利要求3所述的基于图像的物料检测方法，其特征在于，在判断完预设数量物料粒的粒级之后，继续判断下一个物料粒的粒级之前，所述方法还包括：将目前为止每个粒级对应的集合中的物料粒数量进行比较，并确定物料粒数量最多的对应粒级n；则在判断下一个物料粒的粒级时，优先选用所述粒级n对应的孔径进行过滤。 5.根据权利要求2-4任一所述的基于图像的物料检测方法，其特征在于，对于每个物料粒，所述二维几何信息包括物料粒的最小外接矩形的长L1和宽L2，L1≥L2；则所述粗滤公式、细滤公式和反滤公式分别为： L1×C×AI＞S×fp； L2＞S×fi； L2＞S×fr；其中，C为要计算物料的圆度系数，AI为轴向系数，S为方孔筛筛径，fp为通过系数，fi为调整系数，fr为反向调整系数。 6.根据权利要求2-4任一所述的基于图像的物料检测方法，其特征在于，所述筛孔的孔径从大到小分别为37.5mm、31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、9.5mm、4.75mm和2.36mm。 7.根据权利要求1所述的基于图像的物料检测方法，其特征在于，所述对拍摄的物料图像进行透视变换具体为：在拍摄的物料图像中提取物料放置区域的四个角点，并确定四个角点分别对应的源坐标和目标坐标；根据四个角点的坐标数据创建透视矩阵，并基于所述透视矩阵完成物料图像的透视变换，将拍摄的物料图像转换为俯视图。 8.根据权利要求1所述的基于图像的物料检测方法，其特征在于，拍摄时待检测物料在托板上呈正方形区域放置，透视变换后的图像也呈正方形；则像素与现实尺寸之间的转换关系公式具体为：其中，len为托板上物料放置区域的边长，len'为透视变换后的图像边上像素长的个数，γ为像素长与现实长度之间的转换比例。 9.根据权利要求1所述的基于图像的物料检测方法，其特征在于，拍摄时待检测物料在托板上呈正方形区域放置，透视变换后的图像也呈正方形；则像素与现实尺寸之间的转换关系公式具体为：其中，len为托板上物料放置区域的边长，len'为透视变换后的图像边上像素长的个数，len'×len'为透视变换后的图像的像素大小，β为像素大小与现实面积之间的转换比例。 10.一种基于图像的物料检测装置，其特征在于，包括至少一个处理器和存储器，所述至少一个处理器和存储器之间通过数据总线连接，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令在被所述处理器执行后，用于完成权利要求1-9任一所述的基于图像的物料检测方法。
所属类别：	发明专利