[发明专利]一种棒材的计数方法

摘要

本发明公开了一种棒材的计数方法，包括以下步骤轮廓跟踪；计算最小包围圆；构建模板和计数。本发明采用自适应最小包围圆来逼近棒材端面策略。原始图像经过轮廓跟踪得到的二值图像的轮廓，计算最小包围圆进行多边形逼近、用最小包围圆来标识棒材端面，从而自适应提取棒材端面半径模板。无论棒材端面大小，根据端面自适应地得到一个最小包围圆来逼近该端面，误差不超过±4％。本发明采用棒材端面模板匹配策略，通过迭代得到棒材端面模板，模板的平均半径为Avg，在0.5*Avg和1.5*Avg范围内钢筋端面包围圈半径中进行迭代，有效保证了整扎棒材中每个棒材端面大小存在不完全一致情况下的棒材计数问题，精度达到99.5％。

主权项

一种棒材的计数方法，其特征在于：包括以下步骤：A、轮廓跟踪：将棒材原始端面照片按照像素颜色分为黑白两类，得到二值图像；如果二值图像中有一点像素值为255，即白色，且它的8个邻域点的像素值也都是255时，则该点为轮廓内部的点，然后将这样的点全部删除，就会得到图像的轮廓线，步骤如下：A1、根据扫描二值图像，找到像素值为255的像素点；A2、根据这些像素点找出棒材图像上的其它像素点；按照“从左到右、从下到上”的顺序扫描图像的所有像素点，找到最左下方的边界点，定义为初始边界点；A3、从第一个边界点开始，初始的搜索方向为左上方；如果左上方的点是白点，则为边界点，否则顺时针旋转45°，这样一直找到第二个白点为止；A4、把这个白点作为新的边界点，在当前搜索方向的基础上逆时针旋转90°，继续用步骤A3的方法搜索下一个白点，直到返回最初的边界点或直到找不到点为止；A5、将追踪到的轮廓存储到网状的轮廓结构的链表中；网状的轮廓结构是指：每个孔洞都有子节点，这些子节点与父节点被垂直连接起来，直到图像最内层的轮廓，这些轮廓就成为树叶节点；A6、返回步骤A1直到遍历完整个图像；B、计算最小包围圆：在进行轮廓查找之后，首先使用多边形来逼近一个轮廓，使顶点数目变少；然后再根据这些顶点集用圆形边界框来包围棒材以达到标志棒材位置的目的，其具体步骤如下：B1、从轮廓上选择2个距离最远的点，然后将2个连成一个线段；B2、再在轮廓上找到线段距离最远的点，并添加到逼近后的新轮廓中；B3、重复步骤B2，直到所有的点到新轮廓的最短距离小于0.001为止；B4、根据得到的这些点计算最小包围圆，将圆心和半径记录下来；B5、返回步骤B1直到所有轮廓都遍历完；B6、利用得到的轮廓的圆心和半径在原图像中绘制包围圆，并记录包围圆总个数Num；C、构建模板：C1、将包围圆半径按照从小到大排序；C2、统计包围圆半径中前Num*0.7个包围圆的平均半径，记为Avg；C3、计算出在0.5*Avg和1.5*Avg范围内钢筋端面最小包围圆的平均半径，然后将这个平均半径定为新的Avg值；C4、返回步骤C3，直到平均半径Avg前后两次差小于0.1％；D、计数：D1、判断图像是否有噪声，如果没有噪声，则令n1＝0，转步骤D2；如果有，则排除噪声轮廓：扫描图像中轮廓的包围圆，如果半径R小于0.1倍的平均半径Avg，该轮廓不计入总钢筋根数中，这样的轮廓共有n1个；D2、判断图像是否有分裂，如果没有分裂，则令n2＝0，转步骤D3；如果有，则合并分裂轮廓：扫描图像中轮廓的包围圆，如果半径R在0.1Avg<R<0.5Avg范围内，将其作为一根棒材计入棒材总根数中，这样的轮廓共有n2个；D3、判断图像是否有粘连，如果没有粘连，则令n3＝0，转步骤D4；如果有，则进行粘连轮廓计数：扫描图像中轮廓的包围圆，如果半径R>0.5Avg，则棒材根数n应满足公式R/Avg‑0.5<n≤R/Avg‑0.5，这样的轮廓共有n3个；D4、棒材总数量为Num‑n1‑n2+n3*(n‑1)。