一种基于图像处理的法兰识别方法技术

本发明专利技术涉及计算机视觉技术领域，具体公开了一种基于图像处理的法兰识别方法，包括：获取待识别法兰图像，并通过处理后得到多个目标法兰轮廓，并进一步得到多个拟合后的目标法兰椭圆轮廓；循环计算多个拟合后的目标法兰椭圆轮廓的总圆度值，并不断更新总圆度最小值；当循环到一定次数，选择最后更新的总圆度最小值，并根据最小总圆度值得到其对应的拟合后目标法兰椭圆轮廓，将最小总圆度值对应的拟合后目标法兰椭圆轮廓显示在待识别法兰图像上，得到法兰识别结果。本发明专利技术解决了智能输油臂粗定位中的法兰识别问题，该方法通用性好，有着较高的识别率。高的识别率。高的识别率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的法兰识别方法


[0001]本专利技术涉及计算机视觉
，更具体地，涉及一种基于图像处理的法兰识别方法。

技术介绍

[0002]随着工业自动化程度的不断提高，越来越多的劳动力被机器代替。传统的海上输油臂是以人工遥控的方式来与船上的法兰进行对接，这不仅效率不够高，还要承担高额的人力成本。智能输油臂的出现实现了其与法兰的自动对接，减少了人力成本提高了效率，并将成为智慧码头的重要组成部分。计算机等技术的发展使得视觉定位的应用越来越广泛，根据应用场景，选择双目定位方法，法兰的识别成功率直接影响着定位结果。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的上述弊端，本专利技术提供了一种基于图像处理的法兰识别方法，解决了智能输油臂粗定位中的法兰识别问题，该方法通用性好，有着较高的识别率。
[0004]作为本专利技术的第一个方面，提供一种基于图像处理的法兰识别方法，包括：
[0005]步骤S1：获取待识别法兰图像；
[0006]步骤S2：对所述待识别法兰图像进行处理，得到处理后的法兰图像；
[0007]步骤S3：对所述处理后的法兰图像进行图像二值化处理，得到二值化图像；
[0008]步骤S4：对所述二值化图像进行形态学操作，得到形态学操作后的法兰图像；
[0009]步骤S5：对所述形态学操作后的法兰图像中的所有轮廓进行筛选，以得到多个目标法兰轮廓；
[0010]步骤S6：对多个所述目标法兰轮廓分别进行椭圆拟合，得到多个拟合后的目标法兰椭圆轮廓；
[0011]步骤S7：循环计算所述多个拟合后的目标法兰椭圆轮廓的总圆度值s，并提前设定总圆度最小值s
min
，根据循环计算结果更新所述总圆度最小值s
min
；
[0012]步骤S8：判断所述总圆度值s的计算次数i是否大于等于总计算次数M，当小于所述总计算次数M时，计算次数i加1，以计算次数i加1返回至步骤S3，开始循环计算所述总圆度值s，并不断更新总圆度最小值s
min
，直至计算次数i大于等于所述总计算次数M；当大于等于所述总计算次数M时，选择最后更新的总圆度最小值s
min
所对应的最小总圆度值s，并根据所述最小总圆度值s得到其对应的拟合后目标法兰椭圆轮廓，并执行步骤S9；
[0013]步骤S9：将所述最小总圆度值s对应的拟合后目标法兰椭圆轮廓显示在所述待识别法兰图像上，得到法兰识别结果。
[0014]进一步地，在所述步骤S2中还包括：
[0015]对所述待识别法兰图像进行中值滤波处理，得到滤波后的法兰图像；
[0016]将所述滤波后的法兰图像转换为灰度图像。
[0017]进一步地，在所述步骤S3和S4中还包括：
[0018]对所述灰度图像进行图像二值化处理，得到二值化图像；
[0019]对所述二值化图像依次进行闭操作运算和开操作运算，以得到所述形态学操作后的法兰图像。
[0020]进一步地，还包括：
[0021]判断所述滤波后的法兰图像是否为灰度图像；
[0022]若所述滤波后的法兰图像为彩色图像，则先将其灰度化，灰度化的公式为Gray(i,j)＝aR(i,j)+bG(i,j)+cB(i,j)，其中，Gray表示一像素点灰度化以后的值，R、G、B分别表示对应像素上的红、绿、蓝的颜色分量值，a、b、c分别为红、绿、蓝的权重，此处a、b、c按照人眼的敏感程度取标准值，分别为0.299、0.578、0.114；
[0023]若所述滤波后的法兰图像为灰度图像，则直接进行图像二值化处理。
[0024]进一步地，在所述步骤S3中还包括：
[0025]将图像二值化的初始阈值设为0，图像二值化的公式为：
[0026][0027]其中，T表示阈值，该图像二值化的公式含义为高于阈值的像素点设为最亮，低于阈值的像素点设为最暗。
[0028]进一步地，在所述步骤S6中还包括：
[0029]采用最小二乘法对多个所述目标法兰轮廓分别进行椭圆拟合，得到多个拟合后的目标法兰椭圆轮廓。
[0030]进一步地，在所述步骤S7中还包括：
[0031]分别计算每一所述拟合后的目标法兰椭圆轮廓的圆度值，并根据每一所述拟合后的目标法兰椭圆轮廓的圆度值计算出所述多个拟合后的目标法兰椭圆轮廓的总圆度值s；
[0032]其中，通过公式C＝b/a来计算每一所述拟合后的目标法兰椭圆轮廓的圆度值，其中a表示椭圆的长半轴，b表示椭圆的短半轴，则所有拟合后的目标法兰椭圆轮廓的总圆度值s的计算公式为：
[0033][0034]其中，C1，C2，...，C
n
分别表示每一所述拟合后的目标法兰椭圆轮廓的圆度值，n表示判定为目标法兰椭圆轮廓的个数，正常情况下，总圆度值s不会大于1，因此将总圆度最小值s
min
的初始值设为1，将当前计算出的总圆度值s与总圆度最小值s
min
相比，若s
min
＞s，则将s赋值给s
min
，以更新总圆度最小值s
min
。
[0035]进一步地，在所述步骤S8中还包括：
[0036]当所述总圆度值s的计算次数i小于总计算次数M时，计算次数i加1，以计算次数i加1返回至步骤S3，再次计算所有拟合后的目标法兰椭圆轮廓的总圆度值s，若此次计算出的总圆度值s小于上一次计算中更新后的总圆度最小值s
min
，则将此次计算出的总圆度值s继续赋值给所述总圆度最小值s
min
，以继续更新总圆度最小值s
min
，将继续更新后的总圆度最小值s
min
用于下一次的所述总圆度值s的计算中，直至计算次数i大于等于总计算次数M。
[0037]进一步地，在所述步骤S1中还包括：采用高清摄像头获取待识别法兰图像。
[0038]本专利技术提供的一种基于图像处理的法兰识别方法具有以下优点：该方法应用在智能输油臂上，对船上的法兰有着较高的识别率与准确率。
附图说明
[0039]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。
[0040]图1为本专利技术提供的一种基于图像处理的法兰识别方法的流程图。
[0041]图2为本专利技术提供的待识别法兰图像示意图。
[0042]图3为本专利技术提供的法兰识别结果示意图。
具体实施方式
[0043]为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种基于图像处理的法兰识别方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。显然，所描述的实施例为本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的法兰识别方法，其特征在于，包括：步骤S1：获取待识别法兰图像；步骤S2：对所述待识别法兰图像进行处理，得到处理后的法兰图像；步骤S3：对所述处理后的法兰图像进行图像二值化处理，得到二值化图像；步骤S4：对所述二值化图像进行形态学操作，得到形态学操作后的法兰图像；步骤S5：对所述形态学操作后的法兰图像中的所有轮廓进行筛选，以得到多个目标法兰轮廓；步骤S6：对多个所述目标法兰轮廓分别进行椭圆拟合，得到多个拟合后的目标法兰椭圆轮廓；步骤S7：循环计算所述多个拟合后的目标法兰椭圆轮廓的总圆度值s，并提前设定总圆度最小值s
min
，根据循环计算结果更新所述总圆度最小值s
min
；步骤S8：判断所述总圆度值s的计算次数i是否大于等于总计算次数M，当小于所述总计算次数M时，计算次数i加1，以计算次数i加1返回至步骤S3，开始循环计算所述总圆度值s，并不断更新总圆度最小值s
min
，直至计算次数i大于等于所述总计算次数M；当大于等于所述总计算次数M时，选择最后更新的总圆度最小值s
min
所对应的最小总圆度值s，并根据所述最小总圆度值s得到其对应的拟合后目标法兰椭圆轮廓，并执行步骤S9；步骤S9：将所述最小总圆度值s对应的拟合后目标法兰椭圆轮廓显示在所述待识别法兰图像上，得到法兰识别结果。2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的法兰识别方法，其特征在于，在所述步骤S2中还包括：对所述待识别法兰图像进行中值滤波处理，得到滤波后的法兰图像；将所述滤波后的法兰图像转换为灰度图像。3.根据权利要求2所述的一种基于图像处理的法兰识别方法，其特征在于，在所述步骤S3和S4中还包括：对所述灰度图像进行图像二值化处理，得到二值化图像；对所述二值化图像依次进行闭操作运算和开操作运算，以得到所述形态学操作后的法兰图像。4.根据权利要求2所述的一种基于图像处理的法兰识别方法，其特征在于，还包括：判断所述滤波后的法兰图像是否为灰度图像；若所述滤波后的法兰图像为彩色图像，则先将其灰度化，灰度化的公式为Gray(i,j)＝aR(i,j)+bG(i,j)+cB(i,j)，其中，Gray表示一像素点灰度化以后的值，R、G、B分别表示对应像素上的红、绿、蓝的颜色分量值，a、b、c分别为红、绿、蓝的权重，此处a、b、c按照人眼的敏感程度取标准值，分别为0.299、0.578、0.114；若所述滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王选智，王为周，顾震雷，戴照恩，周涛，张增龙，
申请(专利权)人：连云港远洋流体装卸设备有限公司，
类型：发明
国别省市：