[发明专利]一种基于混合阈值的提环检测方法

说明书

一种基于混合阈值方法的提环检测方法，首先根据瓶身的先验知识扫描定位提环锯齿的位置；然后采用大津阈值法和直方图阈值法相结合的策略提取锯齿相应区域的序列化特征信息；最后根据序列信息判定定位区域是否为锯齿，以确定提环有无以及提环是否压到位；提环检测利用提环锯齿部分特征信息提取进行检测判定依据，并根据混合阈值方法的策略，去除锯齿之间交错干扰，极大提高提环检测准确率，实现提环的准确检测。

技术领域

本发明涉及机器视觉与视频图像处理技术领域，具体为一种快速的基于混合阈值方法的提环检测方法。

背景技术

传统大容量(如5L)灌装瓶身外观检测多为人工肉眼检测为主，例如对提环的检测，现有的瓶装产品提环在压到瓶颈上后形成锯齿，卡在瓶口，便于拎提。然而人工检测不仅成本代价大，而且易疲劳容易出现漏检或误检以及速度慢等情况，导致准确率和效率都较低，这与大规模工业化产线生产极不协调，利用自动化产线检测提环，能有效解决这些问题。

针对提环检测的需求，现有技术中，部分产线采用了在生产线安装一个机械检测装置，其检测手段是设定好固定宽度的槽型装置，由于带有提环的瓶身与未带有提环的瓶身在一般情况下宽度相差较大，通过对灌装提环宽度为依据检测是否有提环。但是这种方法一方面会由于机械长期使用会出现老化松动会导致宽度检测准确率大幅降低，另一方面瓶身出现挂标等异常情况时单单使用宽度检测会造成大量误检，因为挂标是人工进行套装的，会出现各种形态，时常出现挂标翘起，导致无提环却宽度达标导致漏检，有无检测正确率不能达到要求，并且不能检测出提环是否正确压到位的情况。本发明利用计算机视觉和图像处理算法来避免机械检测设置老化松动等问题，同时通过提环锯齿的识别进行提环检测，能有效解决宽度检测导致的漏检、误检等问题，适用于异常情况处理和是否正确压到位的检测。

对提环图像直接阈值化来提取锯齿信息的方法操作简单、运算较快，但是仅对锯齿交错清晰，简单明了的情况下有效，且易受锯齿相互间的干扰。为实现自动提环检测算法的工业化应用，实时性和正确率都需满足。本发明提出一种基于混合阈值的提环检测方法。快速提取锯齿部分的序列化特征信息，作为判定锯齿有无依据，并提出大津法与直方图阈值法相结合的策略，排除锯齿之间的交错遮挡导致的干扰，极大提高提环检测准确率，并满足提环检测的效率要求。

发明内容

本发明要解决的问题是：现有提环检测系统依赖人眼观察，效率低下；现有通过机械设备完成提环检测的方法耐用性不强，不满足工业生产的长期耐用性要求；现有能够快速检测提环的方法仅能应对简单提环图像，对瓶颈挂标、压位检测等其他情况效果较差。总而言之，现有方法难以做到高实时性和高正确率的兼容。

本发明的技术方案为：一种基于混合阈值的提环检测方法，对瓶身上是否有提环以及提环是否正确压到位进行检测，具体步骤包括：

1)利用瓶身的先验知识，使用水平、垂直扫描定位出提环部分及提环锯齿部分；

2)采用大津阈值法对提取的提环锯齿部分进行处理，得到锯齿二值化图像；

3)根据得到的锯齿二值化图，序列化提取特征信息：

对图片宽度为W像素的锯齿二值化图从左往右扫描，步长为k个像素，设定图像中高度值为H，序列值为N，H(x)和N[x]分别表示对应列x的高度以及序列值；如列x的前后列的差值dif_H达到高度差阈值，即设定所在位置x的序列值N[x]为“1”，否则为“0”：

根据初步得到的N[x]序列进行遍历，对于出现的孤立的序列值‘1’或者‘0’取反，得到锯齿序列信息，即序列化特征信息分布规律；

4)根据序列化特征信息分布规律，设定正常提环图片为正样本，无提环或提环未压到位的图片为负样本，统计总结出正负样本序列规律并通过序列分布、相邻占空比准则，实现判定：