[发明专利]基于轮廓凹凸性的药袋检测和抓取点定位方法

说明书

本发明公开了一种基于轮廓凹凸性的药袋检测和抓取点定位方法，包括步骤：I)通过相机采集堆放在分拣台上的药袋的图像；II)对图像依次进行灰度化、中值滤波、二值化处理、闭操作和开操作；III)对二值图像进行轮廓跟踪，IV)对轮廓进行拟合得到多边形轮廓；V)判断多边形轮廓顶点的凹凸性；VI)药包分割，每两凹顶点之间为分割出的一个药袋；VII)定位堆叠药袋抓取点。本发明针对堆叠的药袋图像拟合后呈凸多边这一实际情况，创造性的利用相邻两药袋结合部顶点为凹顶点的特性来分割药袋，从而降低了堆叠药袋的分割难度，并在此基础上实现了对药袋最终抓取点的定位，解决了堆叠药袋当前最适宜抓取药袋的选取及定位问题。

技术领域

本发明涉及自动化药房技术领域，特别涉及采用机械手抓取小包装药袋时的 药袋检测及抓取点定位方法。

背景技术

近年来小包装中药的市场占有率不断提高，但多数药房仍采用传统的人工方 式对其进行调剂。在医疗资源相对紧缺的当下，三甲医院以及大型中医院的当 日处方量在500-1500方，人工抓药调剂工作量，效率低，人工成本高。

采用机械手代替人工抓药能提高抓药效率，降低人工成本。而如何找出分散 堆叠在分拣台上的药包中最适于当前抓取的药包，并确定出抓取点的位置，是 机械手能够成功抓取小包装中药袋的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于轮廓凹凸性的药袋检测和抓取点 定位方法，以解决采用机械手抓取分拣台上小包装中药袋时如何确定当前最适 于抓取的药袋及抓取点位置的技术问题。

本发明基于轮廓凹凸性的药袋检测和抓取点定位方法，包括以下步骤：

I)通过布置在分拣台上方的相机采集堆放在分拣台上的药袋的图像；

II)对相机采集的图像依次进行灰度化、中值滤波、二值化处理、闭操作 和开操作；

III)对步骤II)处理后的二值图像进行轮廓跟踪；

IV)对外轮廓进行拟合得到多边形轮廓；

V)判断多边形轮廓顶点的凹凸性；

VI))药包分割：在多边形轮廓的两相邻凹顶点之间分割出的一个药袋；

VII)定位堆叠药袋抓取点：先计算拟合得到多边形轮廓中分割后各药袋 的边长和，将边长和最大的药袋视为与其它药袋的重叠面积最小，也就是当前 最适合抓取的药袋；然后从该药袋的轮廓拟合图中获取药袋的长和宽，将药袋 还原成矩形；然后再找出药袋在拟合图像中的最长边的中点，再将该中点沿垂 直于最长边方向，向药袋内平移，平移距离为药袋宽度的五分之二，平移后的 点为最终抓取点。

进一步，所述步骤III)中轮廓跟踪包括确定轮廓的边界点和寻找下一 个轮廓点；

所述确定轮廓的边界点包括以下步骤：

a)将二值图像中灰度值为0和1的像素分别称为0像素点和1像素点，第 i行、j列的像素点记为(i,j)，用f[i][j]表示该点的灰度值则有：

b)逐行扫描二值图像，扫描过程中遇到1像素时统计该点在其8连通方向 和4连通方向上1像素点的个数，分别用num_8和num_4表示，则有：

c)判断边界点情况：

(1)若1num_8[i][j]4，则该点为边界点，令f[i][j]＝1；

(2)若3num_8[i][j]8，继续判断num_4[i][j]的值，若num_4[i][j]≠4则该点为边界点，令f[i][j]＝1；

(3)情况(1)和情况(2)外的其它情况，该点不是边界点，令f[i][j]＝0；