[发明专利]基于Hough变换的圆管检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种面向工业现场领域的应用，针对工业控制现场以及生产流水线的机器视觉辨识圆管类产品技术的需求，提出基于Hough变换的圆管类产品检测方法，属于工业现场快速、智能检测领域。

背景技术

随着计算机技术与信息技术的发展，图像识别技术获得了越来越广泛的应用，针对工业控制现场和生产流水线上对机器视觉的需求，从数字图像中检测出圆管类产品并进行计数在计算机视觉中具有很重要的地位。人们相继提出了很多圆检测方法，其中最基础、使用最广泛的是基于Hough变换的圆检测技术。但常规的Hough变换存有不少缺憾，于是很多改进的Hough变换圆检测技术被相继提出。根据圆的特性，研究学者们进行了广泛的研究，提出了几何特征的圆检测方法、曲线拟合圆检测技术、梯度方向角的圆检测方法、基于共形几何代数与Radon变换的圆检测方法等多种检测技术。虽然，圆检测算法很多，且各自取得了一定的研究效果，但目前还没有一种能将圆的识别与检测做到完美的算法。由于噪音、数字化错误和图形变异等因素，真实的图形经常被曲解，因此，图像在应用Hough变换后，很难找到单一的峰值，这也就造成了检测的难度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于Hough变换的圆管检测方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于Hough变换的圆管检测方法，其关键在于，包括如下步骤：

步骤1，通过图像采集设备采集圆管图像，对采集的圆管图像进行灰度处理，进行灰度处理结束之后，执行步骤2；

步骤2，将灰度处理之后的圆管图像转化为二值图像；

步骤3，对圆管图像进行平滑增强处理，减少图像噪声，滤除二值化后圆管图像中圆管之间的缝隙区域的噪声点，加强所检测的降噪后圆管图像内径圆区域；

步骤4，对降噪后圆管图像进行圆管图像边缘检测，采用边缘邻近方向导数变化，进行边缘检测，边缘检测之后进行圆管检测。

上述技术方案的有益效果为：该方法通过运用Hough变换图像识别算法，可以在工业现场进行流水检测，并实现对检测到的产品进行计数。避免了由于采集到的工业图像存在较强的噪声，加之光照不均匀使得图像各个区域亮度相差较大等因素的影响，而存在检测计数不准确问题。既满足了工业现场对于流水作业产品、大规模生产的圆管类产品的检测、计数需求，又克服了以往图像检测算法检测不准确的问题，提高了工业现场的效率。

所述的基于Hough变换的圆管检测方法，优选的，所述步骤4包括：

步骤4-1，把圆表示为：2xa+2yb+d＝x²+y²，其中a,b为圆心，r为半径，令参数d＝r²-a²-b²，取任一点表示为v_i＝(x_i,y_i)，i＝1，2，3，则该三点确定的半径为：

r123=(xi-a123)2+(yi-b123)2,i=1,2,3;]]>