【技术实现步骤摘要】
本申请涉及机器视觉，具体涉及一种采集物品图像的方法和系统。
技术介绍
1、目前，增大光学成像系统的景深近年来一直是应用光学领域的研究热点，这是因为大景深光学成像系统可以应用于很多领域，比如可以应用于机器视觉、生物或医学显微成像、光学遥感等领域。
2、随着时代的发展，大景深系统逐步在工业检测中起到越来越重要的作用，然而普通镜头的景深是非常有限的，难以满足工业上对于不同工件的测量，为了解决镜头景深局限性这个问题，人们想到可以通过增加系统的设备或研发新的镜头来实现大景深成像。最早的视觉检测系统主要通过单目相机来进行拍摄检测物体，此系统景深范围较小，只能测量没有明显高度差的物体，当物体本身拥有较大高度差时此系统就会出现较大的误差甚至无法检测。
3、为了增大系统的景深范围，硬件方面采用加装相机镜头，形成双目相机系统、多目相机系统来实现对不同高度物体的焦平面的清晰图像采集。然而，上述方法都有一定的局限性，比如速度较慢，适用范围有限，成本较高，复杂场景下故障率高等。因此，如何快速简单的增大成像系统的景深，实现大景深聚焦成像是当前难以解决的技术难题。
技术实现思路
1、本申请公开了一种采集物品图像的方法和系统，通过使用液体透镜，得到具有大高度差物品的清晰图像，从而实现了大景深聚焦成像。
2、在一些实施例中，提供了一种采集物品图像的方法，物品的表面具有高度差，使用液体透镜采集物品的图像，未开始调整液体透镜的焦距时，液体透镜具有初始焦距；采集物品图像的方法包括：按照
3、采用本申请实施例提供的采集物品图像的方法，通过将图像中的物品分割为多个区域，依次确定各区域的清晰图像，并使用各区域的清晰图像对应替换第一目标图像中各区域的图像，得到的第五目标图像即为清晰各区域对应的图像均清晰的物品的图像。得到具有大高度差物品的清晰图像，从而实现了大景深聚焦成像。
4、可选地，预设规则包括：从初始焦距开始，按照最小步长，依次调整液体透镜的焦距。
5、在该实施例中，通过按照最小步长，依次调整液体透镜的焦距，以实现遍历液体透镜的每个焦距，以便于确定每个焦平面上物品的图像。
6、可选地，将第一目标图像中的物品的图像划分为多个区域，包括：将第一目标图像灰度处理，得到第一图像；基于第一图像，使用阈值分割技术，确定第一图像对应的二值图像；基于二值图像，使用连通域分割技术，确定二值图像中不连续的多个区域。
7、在该实施例中，通过将第一目标图像转化为二值图像，以将不连通的各区域提取出来，以分别确定每个物品对应的区域，进而便于分别确定各区域的清晰图像。
8、可选地，基于第一图像，使用阈值分割技术，确定第一图像对应的二值图像，包括：在第一图像中，第一像素点的灰度值设置为255，第二像素点的灰度值设置为0，形成二值图像；其中，在第一图像中，灰度值大于灰度值阈值的像素点为第一像素点，灰度值小于或等于灰度值阈值的像素点为第二像素点。
9、在该实施例中，通过基于像素点的灰度值，确定像素点对应的是物品还是背景，进而便于进行阈值分割。
10、可选地，将第一目标图像中的物品的图像划分为多个区域，包括：使用roi技术选取第一目标图像中的多个区域。
11、在该实施例中，通过直接使用roi技术选取各物品分别对应的区域，以便于分别确定各区域的清晰图像。
12、可选地，基于第二目标图像，确定目标区域对应的第三目标图像，包括：在第一目标图像中，确定目标区域的目标位置；提取每个第二目标图像中目标位置的图像，得到第四目标图像；计算第四目标图像的清晰度；确定清晰度最高的第四目标图像为第三目标图像。
13、在该实施例中，通过依次确定每个第四目标图像的清晰度，以将最清晰的第四目标图像作为目标区域的图像，以分别确定各区域的最清晰图像，从而便于构建清晰完整的物品的图像。
14、可选地，计算第四目标图像的清晰度，包括：将第四目标图像灰度处理，得到第二图像；使用sobel算子计算第二图像的梯度；基于梯度，使用tenengrad函数，计算第四目标图像的清晰度。
15、在该实施例中，通过sobel算子和tenengrad函数，确定第四目标图像的清晰度，以便于将清晰度最高的第四目标图像作为第三目标图像。
16、可选地，根据第三目标图像和第一目标图像，确定第五目标图像，包括：使用膨胀函数调整第三目标图像的尺寸至目标尺寸，目标尺寸为第一目标图像中目标区域的尺寸；使用具有目标尺寸的第三目标图像替换第一目标图像中目标区域的图像，得到第五目标图像。
17、在该实施例中，通过采用更清晰的目标区域的图像，替换第一目标图像中目标区域的图像，以使目标区域对应的图像变得清晰，进而在完成所有区域的第三目标图像的替换之后，能够得到各区域对应的图像均清晰的物品的图像。
18、可选地，确定第五目标图像之后，还包括：确定每个区域对应的第三目标图像的焦距；计算焦距之间的差值，确定每个区域之间的高度差。
19、在该实施例中，由于各区域对应表面高度不一致的物品，因此，可以通过各区域的清晰图像对应的焦距，确定各区域之间的高度差。在采用本申请实施例提供的采集物品图像的方法时，可以测量物品的表面高度差，例如在检测器件时，可以确定器件的各部件之间的距离差值，以确定器件的尺寸是否合格。
20、在一些实施例中，提供了一种采集物品图像的系统，包括相机，包括液体透镜，相机被配置为可拍摄物品的图像；未开始调整液体透镜的焦距时，液体透镜具有初始焦距；驱动器，与液体透镜电连接，驱动器被配置为可驱动改变液体透镜的焦距；计算设备，与驱动器通讯连接，计算设备被配置为可接收相机拍摄的图像；还被配置为可传输驱动指令至驱动器，以使用驱动器驱动调整液体透镜的焦距；还被配置为按照预设规则，调整液体透镜的焦距，以遍历预设焦距范围内液体透镜的每个焦距；获取每个焦距对应的物品的初始图像；将第一目标图像中的物品的图像划分为多个区域，依次将每个区域作为目标区域；每个区域对应物品不同高度的表面的图像，第一目标图像为初始焦距对应的初始图像；基于第二目标图像，确定目标区域对应的第三目标图像；第二目标图像为初始图像中，除第一目标图像外的图像；第三目标图像为清晰度最高的第四目标图像，第四目标图像为在第二目标图像本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种采集物品图像的方法，其特征在于，所述物品的表面具有高度差，使用液体透镜采集所述物品的图像，未开始调整液体透镜的焦距时，液体透镜具有初始焦距；所述采集物品图像的方法包括：
2.根据权利要求1所述的采集物品图像的方法，其特征在于，所述预设规则包括：
3.根据权利要求1所述的采集物品图像的方法，其特征在于，所述将第一目标图像中的所述物品的图像划分为多个区域，包括：
4.根据权利要求3所述的采集物品图像的方法，其特征在于，所述基于所述第一图像，使用阈值分割技术，确定所述第一图像对应的二值图像，包括：
5.根据权利要求1所述的采集物品图像的方法，其特征在于，所述将第一目标图像中的所述物品的图像划分为多个区域，包括：
6.根据权利要求1所述的采集物品图像的方法，其特征在于，所述基于第二目标图像，确定所述目标区域对应的第三目标图像，包括：
7.根据权利要求6所述的采集物品图像的方法，其特征在于，所述计算所述第四目标图像的清晰度，包括：
8.根据权利要求1所述的采集物品图像的方法，其特征在于，所述根据第三
9.根据权利要求1所述的采集物品图像的方法，其特征在于，所述确定第五目标图像之后，还包括：
10.一种采集物品图像的系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种采集物品图像的方法，其特征在于，所述物品的表面具有高度差，使用液体透镜采集所述物品的图像，未开始调整液体透镜的焦距时，液体透镜具有初始焦距；所述采集物品图像的方法包括：
2.根据权利要求1所述的采集物品图像的方法，其特征在于，所述预设规则包括：
3.根据权利要求1所述的采集物品图像的方法，其特征在于，所述将第一目标图像中的所述物品的图像划分为多个区域，包括：
4.根据权利要求3所述的采集物品图像的方法，其特征在于，所述基于所述第一图像，使用阈值分割技术，确定所述第一图像对应的二值图像，包括：
5.根据权利要求1所述的采集物品图像的方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：关晨，王文科，王晓飞，
申请(专利权)人：山东省科学院激光研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。