[发明专利]一种基于图像的木材板尺寸测量方法

摘要

本发明具体涉及一种基于图像的木材板尺寸测量方法，包括：采集木材板图像I(x，y)；对I(x，y)进行目标识别处理获取表示木材板像素1bit的掩膜Mask(x，y)；利用木材板图像I(x，y)和木材板掩膜Mask(x，y)计算出木材板横截面的总面积；采用边缘检测算法计算图像I(x，y)中图像的边缘图Edge(x，y)；基于边缘图Edge(x，y)，分别计算得到I(x，y)中每一块木材板的边缘，得到每一块木材板的高度和宽度值Limage(h，l)；根据木材板堆到图像采集设备的距离D与图像采集设备的FOV值得到每一个像素对应的现实长度W；结合木材板的高度和长度Limage(h，l)和像素对应长度W，得到每一块木材板的实际尺寸Lreal(h，l)；将检测出的每一块木材板的高度和宽度值Limage(h，l)分别乘以像素对应长度W，得到每片木材在现实中的高度和长度。本方法能够节省了人工成本和时间成本，同时将误差控制在了统一标准下。

主权项

1.一种基于图像的木材板尺寸测量方法，包括以下步骤：步骤一：利用图像采集设备拍摄木材堆的端头的图像即木材板图像I(x，y)；利用激光测距仪得到图像采集设备和木材板堆的距离D；所述木材堆为长度相同的长方体木材板同向堆积而成横截面为正方形的长方体；所述木材板图像I(x，y)为正方形；步骤二：将采集到的木材板图像I(x，y)进行目标识别处理，从而获取表示木材板像素1bit的掩膜Mask(x，y)即木材板掩膜Mask(x，y)；步骤三：利用木材板图像I(x，y)和木材板掩膜Mask(x，y)计算出木材板横截面的总面积；具体过程为：遍历木材板掩膜Mask(x，y)，对Mask(x，y)中像素值为1bit的像素进行计数，最后得到像素值为1bit的像素总数量为n，n即为木材板横截面的像素总面积；步骤四：采用边缘检测算法计算木材板图像I(x，y)中单个木材之间的边缘信息，经过自适应阈值操作之后得到木材板图像的边缘图Edge(x，y)；步骤五：基于木材板边缘图Edge(x，y)，分别计算得到木材板图像I(x，y)中每一块木材板的边缘，并对这些边缘进行长度计算，得到每一块木材板的高度和宽度值L_image(h，l)，其中高度h与宽度值ι的单位为像素；具体过程为：首先对木材板边缘图Edge(x，y)进行Hough变换得到Hough变换矩阵Hough(x，y)，然后对矩阵Hough(x，y)进行条件约束，条件为角度θ∈(‑5°，5°)或θ∈(85°，95°)，长度ρ＞100，将满足条件的点提取出组成直线图Line(i，j)，其中i为直线的起点坐标，j为终点坐标；然后对所得到的直线图Line(i，j)进行补全；所述补全包括先找到最外层的4条直线组成外层四边型，之后将其他水平方向直线，即满足条件θ∈(‑5°，5°)的直线延长直至触及外层四边形的边，接着将垂直方向直线，即满足条件θ∈(85°，95°)的直线延长直至触及其他直线，最后得到直线图Line(i，j)补全后的网格图W(x，y)；然后对网格图W(x，y)进行标定，每一个网格即代表一块木材板，计算每一块网格的4条边的像素长度，得到每一块木材板的高度和宽度值L_image(h，l)，其中高度h与宽度值ι的单位为像素；步骤六：根据木材板堆到图像采集设备的距离D，结合图像采集设备的FOV值，得到木材板图像I(x，y)中每一个像素对应在木材板距离处的现实长度W；具体过程为：已知图像采集拍摄的图像I(x，y)的分辨率为m*n，图像采集设备的FOV值为h*v，木材板到图像采集设备的距离为D，则每个像素对应长度步骤七：结合木材板的高度和长度L_image(h，l)和像素对应长度W，得到每一块木材板的实际尺寸L_real(h，l)；具体过程为：将步骤五中检测出的每一块木材板的高度和宽度值L_image(h，l)分别乘以像素对应长度W，即得到每片木材在现实中的高度和长度。步骤八：数据输出。