[发明专利]一种自动上卷系统的高效目标检测方法

权利要求书

1.一种自动上卷系统的高效目标检测方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤1，通过工业相机获取检测对象的实时图像，以图像的左上角为坐标原点，建立平面直角坐标系；

步骤2，对步骤1获取的图像进行预处理；

步骤2的具体过程为：分别依次对图像进行图像灰度化、形态学处理、直方图均衡化及高斯滤波处理；

步骤3，采用Canny算子法对步骤2得到的图像进行边缘检测，得到二值表示的边缘图像；

步骤4，在步骤3得到的边缘图像中利用霍夫变换椭圆检测法进行目标搜索；

步骤5，利用基于长短轴的动态椭圆搜索法，以步骤4中搜索到的粗略椭圆长轴为基准，完成从一个端点开始至另一个端点的对椭圆边缘像素的搜索过程；

所述步骤5的具体过程为：

椭圆长轴的搜索过程为：以A点为起始点，C点为终止点，分别进行水平向左和水平向右两个方向的逐点搜索，当在某方向上第一次搜索到像素点且该像素点的位置满足搜索限定条件时，则退出该方向上的搜索过程，以此过程遍历搜索椭圆长轴上的每一个点；

椭圆短轴的搜索过程为：以B点为起始点，D点为终止点，分别进行水平向左和水平向右两个方向的逐点搜索，当在某方向上第一次搜索到像素点且该像素点的位置满足搜索限定条件时，则退出该方向上的搜索过程，以此过程遍历搜索椭圆短轴上的每一个点；

步骤5中的搜索限定条件为：

由步骤4中椭圆搜索可得到粗略椭圆的中心坐标ellc(x_e,y_e)、长轴长h、短轴w、以及倾斜角θ，根据这些参数计算出椭圆在平面中的焦点坐标，当θ∈[0,90)时，椭圆焦点坐标如式(1)所示，式中，椭圆的两个焦点为C₁(x_c1,y_c1)和C₂(x_c2,y_c2)，其中

当θ∈[90,180)时，椭圆的焦点坐标如式(2)所示，式中，椭圆的两个焦点为C₁(x_c1,y_c1)和C₂(x_c2,y_c2)，其中

若在所述步骤5中搜索到的像素点为P(x_p,y_p)，C₁和C₂为椭圆的两个焦点，则当椭圆满足如下公式(3)时，才确定为真实目标像素点：

式中，|PC₁|和|PC₂|分别表示点P到两个焦点C₁和C₂的平面距离，T为阈值；

步骤6，采用最小二乘法，对步骤5中搜索出的样本点进行椭圆拟合。