[发明专利]一种基于图像的镜片检测与正反面判断方法

说明书

本发明提供一种基于图像的镜片检测与正反面判断方法，包括如下步骤：S1、摄像头采集的托盘上镜片分布的图片作为输入图像，将输入图像进行灰度化处理，进行背景建模，计算背景模型的像素均值t，并以此为图像分割阈值；S2、将输入图像灰度化处理后，进行高斯滤波，采用霍夫变换定位图像中圆形物体，确定图像中镜片的圆心和半径；S3、根据镜片图像中的角点数量判断镜片的正反面。本发明首先针对输入图像，对背景图像进行建模，得到二值分割阈值，然后对图片进行二值图像分割，并采用霍夫变换定位到图片中光学镜片的位置，最后根据镜片图像中的角点数量来判别该光学镜片的正反面，得到托盘中镜片的位置和正反面信息，降低人工成本，提高包装效率。

技术领域

本发明属于光学镜片检测技术领域，具体涉及一种基于图像的镜片检测与正反面判断方法。

背景技术

光学玻璃镜片在生产时，镜片会散列于托盘中，工人在产线中需要将托盘中的镜片人工拾起后打包装好，效率较低，人工成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于图像的镜片检测与正反面判断方法，托盘上方摄像头采集的图像进行分析，得到托盘中镜片的位置和正反面信息，供机械手自动拾取托盘中镜片并按统一顺序摆放好镜片，自动化程度高，包装效率高。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种基于图像的镜片检测与正反面判断方法，包括如下步骤：

S1、摄像头采集的托盘上镜片分布的图片作为输入图像，将输入图像进行灰度化处理，进行背景建模，计算背景模型的像素均值t，并以此为图像分割阈值；

S2、将输入图像灰度化处理后，进行高斯滤波，采用霍夫变换定位图像中圆形物体，确定图像中镜片的圆心和半径；

S3、根据镜片图像中的角点数量判断镜片的正反面。

其中，步骤S1的具体步骤为：

S1.1、随机选择一块N*N像素大小的区域，该区域的选择一般位于左右两列无镜片存在的区域；

S1.2、计算该N*N像素区域的方差，如方差大于经验值v，则认为该区域存在镜片，不能选择作为背景模型；

S1.3、重复步骤S1.2，找到M个符合背景模型的区域，将区域采用3*3高斯核进行滤波后计算其像素均值t。

其中，步骤S2的具体步骤为：

S2.1、将输入图片进行灰度化处理、高斯滤波，采用canny算子得到边缘图；

S2.2、将边缘图的边缘像素作为输入坐标进行霍夫变换，检测出图中圆；

S2.3、对于有重叠区域的圆，取像素数量最多的圆作为有效圆，确定图像中镜片的圆心和半径。

其中，步骤S3的具体步骤为：

S3.1、根据步骤S2得到的镜片数，以镜片所在圆的圆心为中心，以圆的直径乘以0.9为边长获取镜片区域图像ROL；

S3.2、对ROL区域进行二值化处理，得到binary二值图：

其中，图像分割阈值thresh为步骤S1中得到的像素均值t；

S3.3、对二值图分别进行腐蚀操作和膨胀操作，消除孤立点；

S3.4、对于图像中一个像素点(x,y)，定义其灰度值为I(x，y)，计算矩阵M：

其中，I_x和I_y分别表示该像素点在x和y方向的梯度，W(x，y)为高斯窗口函数，计算R：