[发明专利]一种基于偏振度分布的机器视觉计数测量方法

说明书

本发明公开了一种基于偏振度分布的机器视觉计数测量方法，应用于边沿粗糙的平面堆叠物的计数。所述方法包括偏振成像、偏振度分布计算以及灰度差分计数三个步骤。偏振成像是由偏振相机以及通用镜头构成，通用镜头成像于偏振相机靶面；偏振相机输出偏振角度分别相差45°的图像，通过公式计算出偏振度分布；获取偏振度分布图像之后，利用图像的灰度值进行差分计算，通过设定阈值则在差分计算完成后通过判定大于阈值的个数进而实现自动计数。本发明提供的一种基于偏振度分布的机器视觉计数测量方法，能够获得高准确率的计数测量结果，有效提高生成效率。

技术领域

本发明涉及机器视觉测量技术领域，特别涉及一种基于偏振度分布的机器视觉计数测量方法。

背景技术

胶合板材厂家对堆叠的胶合板进行张数计数，传统的方法是通过人工计数的方式进行。这种计数方法不仅效率低下，且容易因为工人的注意力分散等原因而造成出错。

为解决这一问题，人们引入了机器视觉自动计数测量系统。目前此类计数系统主要是通过对胶合板叠层侧面进行成像，再利用机器视觉的算法对采集的图像进行缝隙计数，从而测量出胶合板的层数。然而，由于胶合板的侧面往往比较粗糙，纹理复杂多变，成像时又易遭受镜面反射等影响，从而使得板层之间的缝隙往往淹没在背景之中，无法为机器视觉算法提供可靠的识别图像，最终造成机器视觉计算测量出错。因此，针对类似于胶合板等边沿粗糙的堆叠物，需要提供一种更为可靠的自动计数测量方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种基于偏振度分布的机器视觉计数测量方法，采用偏振成像的方法，获取平面堆叠物反射光的偏振度分布，并以偏振度分布图作为检测对象实现机器视觉的自动计数测量，从而获得高准确率的计数测量结果，有效提高生成效率。

本发明是这样实现的：

一种基于偏振度分布的机器视觉计数测量方法，需提供照明光源、成像透镜以及偏振相机，所述照明光源、成像透镜以及偏振相机同在一条光轴上，所述方法应用于边沿粗糙的平面堆叠物的计数，包括如下步骤：

偏振成像：通过所述偏振相机获取所述平面堆叠物在照明光源照射下与水平方向夹角分别为0°、45°、90°以及135°的四副照度图；

偏振度分布计算：根据所述照度图计算获得每一像素点的斯托克斯矢量，再利用偏振度计算公式计算得到所述平面堆叠物反射光在成像面上每一像素点的偏振度，将所述偏振度以灰度图的形式输出；

灰度差分计数：根据所述灰度图的对比度，设定阈值；选取所述灰度图中的一列像素，对像素灰度值进行读取；根据读取的像素灰度值对相邻像素的灰度值进行差分计算，将计算结果与设定的阈值进行比较，大于等于阈值认定为缝隙，并累加计数，小于阈值则不认定为缝隙，不做计数累加；计算出所有相邻像素的灰度差分值，将累加计数得到的结果输出，即为所述平面堆叠物的层数，完成自动计数测量。

进一步地，所述根据所述照度图计算获得每一像素点的斯托克斯矢量，具体采用如下公式：

其中，I_0°、I_45°、I_90°、I_135°分别为与水平方向夹角0°、45°、90°以及135°的照度图。

进一步地，所述偏振度计算公式为：

进一步地，所述根据所述灰度图的对比度，设定阈值，具体为：对每一列像素点进行梯度计算，找出各列中梯度最大位置，再提取所有的最大位置处像素值差的平均值作为阈值。

进一步地，所述选取所述灰度图中的一列像素具体为选取所述灰度图中对比度最高的一列像素。

进一步地，所述边沿粗糙的平面堆叠物为胶合板。