一种基于计算机视觉的钢筋数量统计方法技术

一种基于计算机视觉的钢筋数量统计方法，首先，获取被测钢筋束截面的原始彩色图像，并将原始彩色图像转换为256色灰度图像，然后，使用滤波窗口对灰度图像进行增强处理，选取合适的阈值，将增强处理后的图像转换为只有黑和白两种颜色的二值图像，最后，用腐蚀法对二值图像进行腐蚀，对腐蚀后的二值图像计算欧拉数，该数值即为要统计的钢筋数量，将钢筋计数全程自动化实现，能够在短时间内统计出钢筋的数量，从而降低工人劳动强度和出错率，提高生产效率，计数准确性高且速度快，能够满足自动化生产的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用计算机技术和数字图像处理技术实现的智能计数方法，特别涉及。
技术介绍
钢筋数量的统计是钢材生产和销售过程中的重要环节。在钢筋生产企业或者钢筋交易市场，钢筋经过打捆以后，现场的计数工人主要使用不同颜色的彩笔来多次标记以区分已计数和未计数的钢筋，不仅耗时长、劳动强度高、效率低，而且长时间高强度的工作后，人眼和大脑容易疲劳，计数误差将会大大增加，人工计数已经不能适应自动化生产的需求。因此，研究开发钢筋数量统计方法是钢材生产和销售行业中一个十分迫切的问题，对减轻人工工作劳动强度，提高计数的效率和准确性具有重要意义。随着图像处理技术的发展，越来越多的研究机构将图像处理技术应用到钢筋等棒材的自动计数中。目前，在巨大的市场需求带动下，开发用于生产线上的在线钢筋自动计数系统和用于打捆钢筋的自动计数系统，己成为钢筋生产销售和图像处理技术中的热点问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提出，能够利用计算机技术及图像处理技术，在较短的时间内准确统计钢筋数量，从而降低工人劳动强度，提高生产效率，具有快速、自动化、准确性高的特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:，包括以下步骤:步骤1:通过(XD相机获取被测钢筋束截面的原始彩色图像；步骤2:将步骤1获取到的原始的彩色图像转换为256色灰度图像；步骤3:使用滤波窗口对256色灰度图像进行增强处理，以消除细小的纹理细节以及噪声像素；步骤4:选取合适的阈值，将步骤3得到的图像转换为只有黑和白两种颜色的二值图像；步骤5:为了消除图像中钢筋之间的粘连现象，用数学形态学中的腐蚀法对二值图像进行腐蚀，同时消除面积较大的噪声像素；步骤6:对腐蚀后的二值图像计算欧拉数，该数值即为要统计的钢筋数量。所述原始彩色图像转换为灰度图像这一步骤采用最大值法，即各个色彩分量R =G = B = max (R, G, B)，以保证得到亮度较大的灰度图像。所述图像增强处理是将步骤2得到的256色灰度图像进行滤波，以减少灰尘、油污及光照等干扰引起的噪声，起到增强钢筋截面特征的作用；具体方法是:从图像的左上角第一个像素开始，利用滤波窗口进行逐个像素的从左到右、从上到下的扫描，用窗口中各点的灰度值的中值来代替窗口中心点像素的灰度值。所述滤波窗口为3 X 3像素。所述合适的阈值是通过灰度图像的直方图，选取波谷的灰度值作为二值化的阈值。所述用于腐蚀的结构元素为5X5像素的矩形窗口，通过对二值图像的腐蚀，可以使图像目标区域收缩，消除钢筋之间的粘连现象，以便准确计数。所述计算欧拉数的方法采用图段法，在该方法中二值图像的欧拉数等于图像中的图段数与图段相邻数之差；所述图段指的是二值图像中每一行中连续的为1的像素段，图段的相邻数指的是图段相邻行中对应图段大小两端各加1范围内的图段数，它反映图段相邻域连接的复杂程度；具体采用隔行扫描的方法:从给定二值图像的第一行第一个像素开始，按照从左到右、从上到下的顺序依次扫描图像的每个像素，先扫描奇数行的像素，统计每一行中图段数并累加；然后扫描偶数行的像素，在计算该行图段数的同时计算每个图段相邻数并累加，直到整个图像扫描完毕，最后计算图段数与图段相邻数之差即得到图像的欧拉数。由于本专利技术采用计算机技术及图像处理技术，将钢筋计数全程自动化实现，能够在短时间内统计出钢筋的数量，从而降低工人劳动强度和出错率，提高生产效率，计数准确性高且速度快，能够满足自动化生产的要求。【附图说明】图1为本专利技术方法的流程图。图2为图段法计算欧拉数的示意图，其中白色代表背景像素，灰色代表目标像素。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。参见图1，一种基于二值图像欧拉数的钢筋数量统计方法，包括以下步骤:步骤1:通过C⑶相机获取被测钢筋束截面的原始彩色图像；由于后期还需要对图像进行滤波去噪等操作，故分辨率不需要很高，一般可以取640*480像素。步骤2:由于CCD相机获取的原始图像为彩色图像，为了后续处理方便，需要将原始的彩色图像转换为256色灰度图像。钢筋存储环节一般光线较暗，故采用最大值法将步骤1获取到的原始的彩色图像转换为8位256色灰度图像，即各个色彩分量R = G = B =max (R, G, B)，以保证得到亮度较大的灰度图像。步骤3:使用大小为3X3像素的滤波窗口对256色灰度图像进行增强处理，以消除细小的纹理细节以及噪声像素；所述图像增强处理是将步骤2得到的256色灰度图像进行滤波，以减少灰尘、油污及光照等干扰引起的噪声，起到增强钢筋截面特征的作用；具体方法是:从图像的左上角第一个像素开始，利用滤波窗口进行逐个像素的从左到右、从上到下的扫描，用窗口中各点的灰度值的中值来代替窗口中心点像素的灰度值。步骤4:选取合适的阈值，将步骤3得到的图像转换为只有黑和白两种颜色的二值图像；由于钢筋截面图像背景较当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于计算机视觉的钢筋数量统计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过CCD相机获取被测钢筋束截面的原始彩色图像；步骤2：将步骤1获取到的原始的彩色图像转换为8位256色灰度图像；步骤3：使用滤波窗口对256色灰度图像进行增强处理，以消除细小的纹理细节以及噪声像素；步骤4：选取合适的阈值，将步骤3得到的图像转换为只有黑和白两种颜色的二值图像；步骤5：为了消除图像中钢筋之间的粘连现象，用数学形态学中的腐蚀法对二值图像进行腐蚀，同时消除面积较大的噪声像素；步骤6：对腐蚀后的二值图像计算欧拉数，该数值即为要统计的钢筋数量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚斌，何立风，赵晓，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61