一种奶盒吸管有无的检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种蒙牛奶盒吸管有无的检测方法。
【背景技术】
[0002] 在蒙牛盒装奶生产过程中有一道工序为往奶盒上粘贴吸管，但粘贴过程中存在漏 粘和奶盒随生产线传动时掉落等问题，导致在装箱时存在部分奶盒没有吸管的现象。目前 主要采用人工观看的方法进行检测，但是人工检测存在视觉疲劳与人为主观因素的影响等 制约。
【发明内容】
[0003] 针对上述问题，本发明的目的是提供一种在线快速检测奶盒吸管有无的方法，取 代人工检测。
[0004] 为实现上述目的，本发明采取W下技术方案：
[0005] -种奶盒吸管有无的检测方法，包括下列步骤：
[0006] 1)选取一幅粘有吸管的奶盒图像，截取包含吸管头部区域的模板，并确定捜索范 围；
[0007] 2)通过化nny边缘检测算子求得模板的边缘；
[000引3)通过圆投影法求得边缘检测后的模板的圆投影特征向量；
[0009] 4)采集一幅待检测的奶盒图像，称之为待匹配图像；
[0010] 5)通过canny边缘检测算子求得待匹配图像的与1)中模板相对应区域的边缘；
[0011] 6)求取待匹配图像的经过边缘检测的与1)中模板相对应区域的圆投影特征向量；
[0012] 7)求取3)中求取的圆投影特征向量和6)中的求取的圆投影特征向量的相关系数；
[0013] 8)当相关系数R(i，j)大于设定阔值化res时，判断吸管存在，反之，判断无吸管。
[0014] 本发明由于采取W上技术方案，其具有W下优点：
[0015] (1)针对吸管边缘明显特点首先对吸管进行边缘检测。
[0016] (2)根据吸管边缘制作模板，使用圆投影法克服传统模板匹配对旋转图像没有抗 性问题。
【附图说明】
[0017] 图1是有吸管图 [001引图2是无吸管图
[0019] 图3是模板截取
[0020] 图4是边缘处理
[0021] 图5是圆投影模板
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。
[0023] 本系统采用基于模板匹配的方法来检测吸管有无。传统的模板匹配通过计算模板 图像和待匹配图像的相关性来捜索待检测图像中是否有模板图像。运种方法存在计算量 大，并且对有旋转的图像无法良好匹配的缺陷。
[0024] 本发明针对吸管模板图像边缘特征明显的特性，提出一种将模板图像和待匹配图 像首先进行边缘检测再通过圆投影法求得特征向量，再进行相关性计算的模板匹配方法。 运种方法具有速度快且不受图像旋转的影响的优点。
[0025] 1、选取一幅粘有吸管的奶盒图像作为模板图像；
[0026] 粘有吸管和无有吸管的图像如图1、图2。由图1看出吸管顶部为弯管，具有较好的 边缘特征。截取模板如图3,截取的模板宽高相等都为W，小框为模板图像，大框为捜索范围。
[0027] 2、通过化nny边缘检测算子求得模板图像(吸管头部区域)的边缘如图4;
[0028] 化nny边缘检测算子是一个多级边缘检测算法，化nny边缘检测根据对信噪比与定 位乘积进行测度，得到最优化逼近算子。它可W分为W下5个步骤：
[0029] (1)应用高斯滤波来平滑图像
[0030] (2)找寻图像的强度梯度
[0031] (3)应用非最大抑制技术来消除边误检
[0032] (4)应用双阔值的方法来决定可能的边界
[0033] (5)利用滞后技术来跟踪边界
[0034] 3、通过圆投影法求得边缘检测后模板图像的特征向量
[0035] 圆投影定义为：与子图中屯、像素的距离为r的所有像素点的灰度总和，记为Ce(r) 如图5。图投影法具有计算速度快、旋转不变性的优点。本发明截取的模板图像为正方形，边 长为W，取图像的中屯、为圆投影中屯、，依次求取距离中屯、半径为1到W的像素点的灰度和，求 得特征向量为：
[0036] (Ce(I)，Ce(2) ,Ce(3).. .Ce(w)}
[0037] 4、采集一幅待检测的奶盒图像，称之为待匹配图像；
[0038] 5、通过canny边缘检测算子求得待匹配图像的吸管头部区域的边缘；
[00例 6、求取待匹配图像圆投影特征向量(Te(I)Jec)，Te(3). . Je(W)I
[0040] 求取模板图特征向量{Ce(i)，Ce(2)，Ce(3). . .Ce(W)巧Pl待匹配图像特征向量{Te(i)， Te(2)，Te(3). . .Te(w)}的相关性
[0042]当模板图像和待匹配图像完全一样时，相关系数R( i，j ) = 1，模板图像与待匹配图 像相似度越高，相关系数越大。当相关系数R(i，j)大于设定阔值化res时，吸管存在，反之， 无吸管。
【主权项】
1. 一种奶盒吸管有无的检测方法，包括下列步骤： 1) 选取一幅粘有吸管的奶盒图像，截取包含吸管头部区域的模板，并确定搜索范围； 2) 通过Canny边缘检测算子求得模板的边缘； 3) 通过圆投影法求得边缘检测后的模板的圆投影特征向量； 4) 采集一幅待检测的奶盒图像，称之为待匹配图像； 5) 通过canny边缘检测算子求得待匹配图像的与1)中模板相对应区域的边缘； 6) 求取待匹配图像的经过边缘检测的与1)中模板相对应区域的圆投影特征向量； 7) 求取3)中求取的圆投影特征向量和6)中的求取的圆投影特征向量的相关系数； 8) 当相关系数R(i，j)大于设定阈值Thres时，判断吸管存在，反之，判断无吸管。
【专利摘要】本发明涉及一种奶盒吸管有无的检测方法，包括：选取一幅粘有吸管的奶盒图像，截取包含吸管头部区域的模板；通过Canny边缘检测算子求得模板的边缘；通过圆投影法求得边缘检测后的模板的圆投影特征向量；采集一幅待检测的奶盒图像，称之为待匹配图像；通过canny边缘检测算子求得待匹配图像的与1)中模板相对应区域的边缘；求取待匹配图像的经过边缘检测的圆投影特征向量；求取圆投影特征向量的相关系数；判断吸管是否存在。本发明根据吸管边缘制作模板，使用圆投影法克服传统模板匹配对旋转图像没有抗性问题。
【IPC分类】G06T7/00
【公开号】CN105528782
【申请号】CN201510870509
【发明人】关帅, 任海燕, 于振, 陈忠
【申请人】天津普达软件技术有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月1日