[发明专利]成捆棒材端面信息码图像分割与增强方法

说明书

成捆棒材端面信息码图像分割与增强方法，包括如下步骤：第1步，把带有信息码的自然光成捆棒材端面图像分割为带有信息码的单根棒材端面图像；第2步，对所有带有信息码的单根棒材端面图像分别进行增强。该方法根据复杂光照低对比度棒材端面图像，采集自然光与打光成捆棒材端面图像，基于钢企数据库自适应获取打光图像单根棒材区域面积及像素坐标信息，据此信息实现自然光成捆棒材端面图像中单根棒材端面图像精确分割；通过灰度均值加权自适应图像增强方法进行棒材端面图像增强，提高信息码区域与背景区域对比度。

技术领域

本发明涉及一种图像分割与增强方法，尤其涉及一种成捆棒材端面信息码图像分割与增强方法，属于图像增强技术领域。

背景技术

特钢棒材作为诸多产业不可欠缺的基础材料，在国民经济中起着举足轻重的作用。随着我国工业水平的逐步提升，我国的钢材产量也呈增长趋势，钢材年产量在10亿吨以上。特钢棒材的种类和型号多种多样，目前，钢企在特钢棒材产品信息追溯时，普遍在产品生产代销入库之前，应用成捆棒材炉号、批号、重量、长度等信息，通过粘贴、焊接等方法实现成捆棒材的信息追溯。面对特钢棒材从生产到销售全流程信息识别、追踪与管理的重大战略需求，实现单根特钢棒材产品信息追溯取代成捆棒材产品信息追溯是大势所趋。

钢企在特钢棒材产品信息追溯时，在棒材产品上标记能对单根棒材进行区分的身份信息码，利用机器视觉技术对信息码进行识别，实现生产管理系统中单根棒材生产信息的上传和获取。由于钢企特钢棒材生产线现场光照环境复杂多变，信息码标记的清晰度等原因，需要根据环境需求，设计最适合的图像增强算法，进行信息码识别。现有图像增强方法很难适应钢企现场工况，图像增强效果较差，导致信息码识别准确率较低。因此，根据工业现场生产环境，提出成捆棒材端面信息码图像分割与增强方法，为实现单根棒材产品全流程信息追溯中标记身份信息码的自动识别奠定基础。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提出成捆棒材端面信息码图像分割与增强方法，为单根棒材全流程信息追溯提供技术基础。

本发明成捆棒材端面信息码图像分割与增强方法，包括如下步骤：

第1步，把带有信息码的自然光成捆棒材端面图像分割为带有信息码的单根棒材端面图像，所述信息码标记颜色为白色，信息码标记方案从左到右依次为方形标志点、百位数字、十位数字、个位数字和圆形标志点，具体步骤为：（1）采集自然光与打光成捆棒材端面图像；（2）对打光图像预处理，进行二值化，利用形态学腐蚀和膨胀分割棒材端面黏连部分，根据钢企生产信息管理系统数据库中的棒材尺寸信息及图像采集系统摆放位置，建立世界坐标系下单根棒材面积和图像坐标系下单根棒材面积两者之间关系，自适应获取打光图像单根棒材端面像素坐标及面积信息；（3）利用获取的打光单根特钢棒材端面信息对自然光成捆棒材端面图像中的单根特钢棒材端面区域进行分割，得到带有信息码的单根特钢棒材端面图像。

第2步，对所有带有信息码的单根棒材端面图像分别进行增强，单根棒材端面图像增强的具体步骤为：（1）根据单根棒材端面图像的灰度均值加权自适应确定灰度级，直接灰度变换滤除图像非目标灰度级范围，对单根棒材端面图像进行线性灰度拉伸；（2）对单根棒材端面图像进行同态滤波和中值滤波，实现单根棒材端面图像增强。

本发明方法的有益效果：

（1）根据复杂光照低对比度棒材端面图像，采集自然光与打光成捆棒材端面图像，基于钢企数据库自适应获取打光图像单根棒材区域面积及像素坐标信息，据此信息实现自然光成捆棒材端面图像中单根棒材端面图像精确分割；

（2）通过灰度均值加权自适应图像增强方法进行棒材端面图像增强，提高信息码区域与背景区域对比度。

附图说明

图1是本发明方法采用的视觉系统结构示意图；

图2是本发明方法采用的棒材端面信息码标记方案；

图3是本发明成捆棒材端面信息码图像分割与增强方法的工作流程图。