[发明专利]一种基于异性石料的切割优化方法及系统

说明书

本发明涉及机器视觉领域，具体涉及一种基于异性石料的切割优化方法及系统，包括：设置滑窗，获取待切割的石料的边缘线，通过分析边缘线上像素点的灰度值判断石料边缘线上是否存在伪边缘的部分，若不存在，利用canny算子进行边缘检测后直接进行分割，若存在伪边缘，则需要利用训练神经网络对伪边缘进行填充翻转，最后获得多个待选边缘，将多个待选边缘重叠最多的部分作为最优分割边缘。本发明通过对异型石料分界线的检测处理，可以更加准确地切割反光所造成的石料分割边缘模糊的问题。

技术领域

本发明涉及机器视觉领域，具体涉及一种基于异性石料的切割优化方法及系统。

背景技术

硬度、光泽度、机械强度都是自然界石料的物理性质，不同性质的石料融合在一起称为异性石料，人类根据石料性质不同将其分割，然后分别被运用于各种领域，其中被采集最多的为地壳中最常见的层状石料，被广泛运用于建筑行业。工业自动切割层状石料，都是基于机器视觉采用红外线切割机自动切割，最常见的实现算法有Canny、Sobel等，其核心在于石料特征阈值的选取。而自动分割领域中，石料的反光性是影响自动切割准确性的主要原因。

两种层状堆叠的石料，均为非反光石料，那么正常选取阈值即可，但若一方为反光类石料，加上其侧截面光滑，会导致两种石料交界处出现边缘模糊，反光部分的梯度大于被反光模糊、覆盖后的真实边缘梯度，就会出现伪边缘，造成分割结果出现较大误差。如何将石料精准分割，降低石料浪费一直是生产商关注的问题。

本发明在在常规自动切割系统上进行优化，使其可以通过获取异性石料的真实边缘切割反光性质不同的异性石料，为提高厂家的原石利用率提供帮助。

发明内容

本发明提供一种基于异性石料的切割优化方法及系统，以解决自动切割异性石料时受反光影响边缘不清晰的问题，能够找到石料真实边缘并切割。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案，一种基于异性石料的切割优化方法，包括：

采集石料截面图像并处理得到石料灰度图像；

设置单列滑窗，并垂直于石料边缘线，沿着水平方向从左往右对石料灰度图像中每一列像素点进行遍历，获取每一列灰度突变点，将相邻滑窗相距最近的两个突变点相连接得到石料边缘线；

若石料边缘线上未连续出现任意一段像素点灰度值高于其他部分像素点灰度值，则石料边缘线为真实边缘线，按照该真实边缘线对石料进行切割，若石料边缘线上连续出现任意一段高于其他部分灰度值的像素点，该石料边缘线受反光影响，存在伪边缘线，执行下一步；

利用石料边缘线将石料截面图像分割为两个不同区域，获取该两个区域中受反光影响的目标区域，得到该目标区域的灰度直方图，对该目标区域的灰度直方图进行平滑得到目标区域平滑后的灰度直方图；

利用目标区域平滑后的灰度直方图中波峰两侧相邻灰度级的曲率拟合出新的波峰，利用高斯拟合算法对目标区域平滑后的灰度直方图及新的波峰进行拟合得到目标区域的拟合后的灰度直方图；

计算目标区域拟合后的灰度直方图曲线中两波谷之间的面积及目标区域平滑后的灰度直方图中的像素点个数，利用两者差值的绝对值获得受反光影响的区域像素点个数；

根据石料反光区域像素点个数对石料边缘线进行修复，得到石料分割的真实边缘线，按照该真实边缘线对石料进行切割。

进一步的，所述石料边缘线是按如下方式得到的：

遍历获得该列滑窗像素点灰度值的累加函数图像；

获取累加函数图像中的所有灰度突变点；

将相邻滑窗相距最近的两个灰度突变点相连接得到石料边缘线。

进一步的，所述目标区域灰度直方图是按如下方式得到的：