CN108961285B - 一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法和装置，本发明提供的集装箱铰链焊缝边缘提取方法不需要焊接机器人按预置的操作位置开始寻找铰链的焊缝边缘，对集装箱铰链的放置位置没有要求，无论集装箱铰链的位置如何偏移倾斜都能够利用本方法找到集装箱铰链的焊缝位置，不需要根据集装箱铰链位置重新输入检测程序，操作简单，检测效率高，且能够适应多种场景下的焊缝边缘检测。解决了现有的焊接机器人只能按预置的操作位置开始寻找铰链的焊缝边缘，导致的操作复杂，检测效率低下，且不能适应多种场景下的焊缝边缘检测的技术问题。

Description

一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法和装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法和装置。

背景技术

目前，我国是世界上集装箱的第一制造大国，并在这一生产领域创造了三项世界第一。集装箱是能装载包装或无包装货进行运输，并便于用机械设备进行装卸搬运的一种组成工具。

集装箱铰链通过焊接的方式固定在集装箱门板上，集装箱铰链的上半部分边缘为焊接区域，这个焊接区域就是焊缝边缘。目前集装箱铰链的焊接主要是采用人工手工焊接，焊接劳动强度大，生产效率低。

为实现全自动化生产，出现了使用焊接机器人焊接集装箱铰链的方式。要实现机器人自动把铰链焊接到门板上，首先就是识别铰链焊接边缘的位置，相机对放在门板上的铰链拍照后，用图像处理方法提取出铰链焊缝边缘，并得到焊缝边缘在图像上的坐标。

焊接机器人是一种可重复再现通过示教变成存储起来的作业程序的机器人，在实际生产操作时，常需要输入较为复杂的程序，当输入固定的程序之后，焊接机器人只能按预置的操作位置开始寻找铰链的焊缝边缘，这种情况下，如果铰链的位置发生偏移，则容易出现焊缝检测失败，可能需要重新调整铰链位置或者需要程序员重新输入检测程序，操作复杂，检测效率低下，且不能适应多种场景下的焊缝边缘检测。

发明内容

本发明实施例提供了一种集装箱铰链边缘提取方法和装置，用于解决现有的焊接机器人只能按预置的操作位置开始寻找铰链的焊缝边缘，导致的操作复杂，检测效率低下，且不能适应多种场景下的焊缝边缘检测的技术问题。

本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法，包括：

在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔绕所述铰链边缘一周依次取点；

依次计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点连线所成的夹角，并根据所有所述夹角绘制待识别铰链边缘夹角趋势曲线；

在待识别铰链边缘夹角趋势曲线上提取多组第二夹角，并计算每组所述第二夹角与预置夹角模板曲线上所有第一夹角的差值平方和，将所述差值平方和最小的一组所述第二夹角对应的所有坐标点作为集装箱铰链焊缝边缘坐标，其中，所述每组第二夹角包括相邻的多个夹角，所述第二夹角中夹角的数量与所述第一夹角中的夹角数量相同。

优选地，所述预置夹角模板曲线的获取步骤包括：

获取预置参考集装箱铰链焊缝边缘图像的参考铰链焊缝边缘坐标；

以第二起点为起始点，按第二预置间隔沿着所述参考铰链焊缝边缘依次取点，计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点所成的第一夹角，并根据所有所述第一夹角绘制预置夹角模板曲线。

优选地，所述以第二起点坐标为起始点，按第二预置间隔沿着所述参考铰链焊缝边缘依次取点，取到的点除了起始点外，还包括：终点和所有拐点；所述拐点坐标具体为所述参考铰链焊缝边缘的直线段与圆弧段的交点，和/或所述参考铰链焊缝边缘的圆弧段与圆弧段的交点。

优选地，所述第一预置间隔与所述第二预置间隔相同。

优选地，所述在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔绕所述铰链边缘一周依次取点之前，还包括：

获取待识别集装箱铰链图像，对所述待识别集装箱铰链图像进行二值化处理，并根据边缘检测函数对所述待识别集装箱铰链图像进行边缘处理，得到包含集装箱铰链边缘和噪点的待去噪铰链边缘图像；

利用FindContours轮廓提取函数提取所述待去噪铰链边缘图像的所有轮廓，以像素点最多的所述轮廓为铰链边缘轮廓，去除所有非铰链边缘轮廓，得到待识别集装箱铰链边缘图像。

本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取装置，包括：

提取单元，用于在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔绕所述铰链边缘一周依次取点；

第一计算单元，用于依次计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点连线所成的夹角，并根据所有所述夹角绘制待识别铰链边缘夹角趋势曲线；

识别单元，用于在待识别铰链边缘夹角趋势曲线上提取多组第二夹角，并计算每组所述第二夹角与预置夹角模板曲线上所有第一夹角的差值平方和，将所述差值平方和最小的一组所述第二夹角对应的所有坐标点作为集装箱铰链焊缝边缘坐标，其中，所述每组第二夹角包括相邻的多个夹角，所述第二夹角中夹角的数量与所述第一夹角中的夹角数量相同。

优选地，所述集装箱铰链焊缝边缘提取装置还包括：

第一获取单元，用于获取预置参考集装箱铰链焊缝边缘图像的参考铰链焊缝边缘坐标；

第二计算单元，用于按第二预置间隔沿着所述参考铰链焊缝边缘依次取点，计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点所成的第一夹角，并根据所有所述第一夹角绘制预置夹角模板曲线。

优选地，所述以第二起点坐标为起始点，按第二预置间隔沿着所述参考铰链焊缝边缘依次取点，取到的点除了起始点外，还包括：终点和所有拐点；所述拐点坐标具体为所述参考铰链焊缝边缘的直线段与圆弧段的交点，和/或所述参考铰链焊缝边缘的圆弧段与圆弧段的交点。

优选地，所述第一预置间隔与所述第二预置间隔相同。

优选地，所述集装箱铰链焊缝边缘提取装置还包括：

第二获取单元，用于获取待识别集装箱铰链图像，对所述待识别集装箱铰链图像进行二值化处理，并根据边缘检测函数对所述待识别集装箱铰链图像进行边缘处理，得到包含集装箱铰链边缘和噪点的待去噪铰链边缘图像；

去噪单元，用于利用FindContours轮廓提取函数提取所述待去噪铰链边缘图像的所有轮廓，以像素点最多的所述轮廓为铰链边缘轮廓，去除所有非铰链边缘轮廓，得到待识别集装箱铰链边缘图像。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法，通过在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意点为第一起点，并按第一预置间隔绕铰链边缘一周依次取点，按预置方向根据每三个相邻点的坐标计算每三个相邻点所称的夹角，根据所得到的夹角角度值绘制出待识别铰链边缘夹角趋势曲线图，将预置夹角模板曲线图的预置特征区域与待识别铰链边缘夹角趋势曲线图进行差值平方和计算，将差值平方和取得最小值时第二夹角对应的所有坐标点作为集装箱铰链焊缝边缘坐标，连接焊缝坐标点得到集装箱铰链焊缝边缘。本发明提供的集装箱铰链焊缝边缘提取方法操作简单，对集装箱铰链的放置位置没有要求，无论集装箱铰链的位置如何偏移倾斜都能够利用本方法找到集装箱铰链的焊缝位置，不需要根据集装箱铰链位置重新输入检测程序，检测效率高，且能够适应多种场景下的焊缝边缘检测。解决了现有的焊接机器人只能按预置的操作位置开始寻找铰链的焊缝边缘，导致的操作复杂，检测效率低下，且不能适应多种场景下的焊缝边缘检测的技术问题。

附图说明

下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法的一个实施例的流程示意图；

图2为本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法的另一个实施例的流程示意图；

图3为本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法的预置夹角模板曲线获取方法的流程示意图；

图4为本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取装置的一个实施例的结构示意图；

图5为本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘示意图；

图6为本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法的预置夹角模板曲线图；

图7为本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法的待识别铰链边缘夹角趋势曲线图；

图8为本发明提供的一种待去噪集装箱铰链边缘图像；

图9为本发明提供的一种待去噪集装箱铰链边缘图像去噪过程中的其中一幅图像；

图10为本发明提供的一种去噪完成后的集装箱铰链边缘图像。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种协同过滤推荐方法和装置，用于解决现有的焊接机器人只能按预置的操作位置开始寻找铰链的焊缝边缘，导致的操作复杂，检测效率低下，且不能适应多种场景下的焊缝边缘检测的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法的一个实施例的流程示意图。本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法的一个实施例，包括：

步骤101：在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔绕铰链边缘一周依次取点。

需要说明的是，本实施例中对第一预置间隔不做具体限定，第一预置间隔可以根据实际需要进行调整，但为了使得取到的点能够更好地体现出边缘特征，第一预置间隔不宜过大。如图5和图6所示，图6中的A点表示图5中的拐点A，在拐点A处，夹角角度值由180°开始减小，即拐点A是一个夹角角度值的转折点。如图6中曲线的最低点，图6中曲线的最低点表示的是

图5中的B点，B点是铰链焊缝边缘轮廓的另一个拐点，在拐点B时，夹角角度值取得最小值。

步骤102：依次计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点连线所成的夹角，并根据所有夹角绘制待识别铰链边缘夹角趋势曲线；

需要说明的是，三个相邻点中，中间点与其余两个相邻点连线所成的夹角是固定的，以第一起点为起始点，依次计算每三个相邻点的夹角，并绘制成曲线，得到待识别铰链边缘夹角趋势曲线。如图6和图7所示，横坐标轴表示铰链边缘曲线的轮廓点纵坐标，纵坐标轴表示每个轮廓点对应的与相邻两个轮廓点所成的夹角角度值。在图6、图7中，集装箱铰链边缘在左边直线部分的时候，夹角角度值均为180°，进入圆弧部分后，夹角减小，再次进入直线部分时，夹角增大，最终夹角角度值在此回到180°。

步骤103：在待识别铰链边缘夹角趋势曲线上提取多组第二夹角，并计算每组第二夹角与预置夹角模板曲线上所有第一夹角的差值平方和，将差值平方和最小的一组第二夹角对应的所有坐标点作为集装箱铰链焊缝边缘坐标，其中，每组第二夹角包括相邻的多个夹角，第二夹角中夹角的数量与第一夹角中的夹角数量相同。

需要说明的是，对于一个新的集装箱铰链边缘图像的铰链边缘，与预置参考集装箱铰链边缘图像的参考铰链边缘，两者的夹角曲线不可能完全一样，但是两者的变化趋势却是一致的。将集装箱铰链焊缝边缘坐标发送给焊接机器人，可以使得焊接机器人根据集装箱铰链焊缝边缘坐标进行处理。

图6中虚线框部分就预置夹角模板曲线。选择虚线部分角度作为边缘特征，角度为α₁，α₂，α₃,…a_n。

对于待识别集装箱铰链边缘图像，在得到铰链的整体轮廓后，也绘制出待识别铰链边缘的夹角与对应点的纵坐标的函数曲线图，如图6所示。本实施例中，从边缘纵坐标最大的边缘点开始，夹角角度值分别是：θ₁，θ₂，θ₃，…,θ_m,显然，m>n。

将预置夹角模板曲线看做滑块，与待识别集装箱铰链边缘图像的整个边缘的夹角做差值平方和，可以得到滑块在不同位置得出的夹角的差值平方和。

则：

…

则当{δ₁,δ₂,...,δ_p}取得最小值时，说明滑块与待识别铰链边缘的铰链焊缝位置相匹配，即实现了待识别集装箱铰链边缘图像的焊缝边缘检测。

本发明提供的集装箱铰链焊缝边缘提取方法操作简单，对集装箱铰链的放置位置没有要求，只需要在待识别铰链边缘夹角趋势曲线上提取多组第二夹角，并计算每组第二夹角与预置夹角模板曲线上所有第一夹角的差值平方和，将差值平方和最小的一组第二夹角对应的所有坐标点作为集装箱铰链焊缝边缘坐标，即可实现对集装箱铰链焊缝位置的检测，无论集装箱铰链的位置如何偏移倾斜都能够利用本方法找到集装箱铰链的焊缝位置，不需要根据集装箱铰链位置重新输入检测程序，检测效率高，且能够适应多种场景下的焊缝边缘检测。解决了现有的焊接机器人只能按预置的操作位置开始寻找铰链的焊缝边缘，导致的操作复杂，检测效率低下，且不能适应多种场景下的焊缝边缘检测的技术问题。

以上是本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法的一个实施例，以下是本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法的另一个实施例。

请参阅图2，本发明提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法的另一个实施例的流程示意图。

本发明实施例提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法，包括：

步骤201：获取待识别集装箱铰链图像，对待识别集装箱铰链图像进行二值化处理，并根据边缘检测函数对待识别集装箱铰链图像进行边缘处理，得到包含集装箱铰链边缘和噪点的待去噪铰链边缘图像。

需要说明的是，如图8所示，图8为待去噪铰链边缘图像，从图8中可以看出，待去噪铰链边缘图像中的噪点实际上是一系列孤立的点构成的点的集合。

步骤202：利用FindContours轮廓提取函数提取待去噪铰链边缘图像的所有轮廓，将像素点最多的轮廓作为待识别集装箱铰链边缘图像。

需要说明的是，FindContours轮廓提取函数可以从二值化图像中检索轮廓，并返回检测到的轮廓的个数。首先在使用轮廓提取函数FindContours时获得轮廓总个数，接着建立一个长度为轮廓总个数的一维数组，再使用求最大值函数求出点最多的那个轮廓，也就是铰链边缘轮廓，其他点的轮廓视为噪点轮廓。为了方便后续图像处理，可以将噪点轮廓去除，去除噪点轮廓的现有技术有很多种，在此不进行详细赘述。

步骤203：在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔绕铰链边缘一周依次取点。

需要说明的是，步骤203与步骤101做法一致，在此不进行详细赘述。

步骤204：依次计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点连线所成的夹角，并根据所有夹角绘制待识别铰链边缘夹角趋势曲线。

需要说明的是，步骤204与步骤102做法一致，在此不进行详细赘述。

步骤205：在待识别铰链边缘夹角趋势曲线上提取多组第二夹角，并计算每组第二夹角与预置夹角模板曲线上所有第一夹角的差值平方和，得到多个差值，将差值为最小的一组第二夹角对应的所有坐标点作为集装箱铰链焊缝边缘坐标，其中，每组第二夹角包括相邻的多个夹角，第二夹角中夹角的数量与第一夹角中的夹角数量相同。

需要说明的是，步骤205与步骤103做法一致，在此不进行详细赘述。

进一步地，预置夹角模板曲线的获取步骤包括：

步骤301：获取预置参考集装箱铰链焊缝边缘图像的参考铰链焊缝边缘坐标。

需要说明的是，要获得预置夹角模板曲线，首先要获得预置参考集装箱铰链焊缝边缘图像的参考铰链焊缝边缘坐标。预置参考集装箱铰链焊缝边缘图像为集装箱铰链的焊缝边缘部分的轮廓图像，如图5所示，预置参考集装箱铰链焊缝边缘图像为D-A-B-C-E所连成的边缘轮廓曲线。

步骤302：以第二起点坐标为起始点，按第二预置间隔沿着参考铰链焊缝边缘依次取点，计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点所成的第一夹角，并根据所有第一夹角绘制预置夹角模板曲线。

需要说明的是，将预置参考集装箱铰链焊缝边缘图像的参考铰链焊缝边缘的左端点作为第二起点(如图5所示的D点)，以第二起点坐标为起始点，按第二预置间隔遍历参考铰链焊缝边缘依次取点，依次计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点所成的第一夹角，并根据所有第一夹角绘制预置夹角模板曲线。

进一步地，以第二起点为起始点，按第二预置间隔遍历参考铰链焊缝边缘依次取点，取到的点除了起始点外，还包括：终点和所有拐点；拐点坐标具体为参考铰链焊缝边缘的直线段与圆弧段的交点，和/或参考铰链焊缝边缘的圆弧段与圆弧段的交点。

需要说明的是，由于在集装箱铰链边缘的拐点处角度变化比较大，所以取到的点除了起始点外，还可以包括：终点和所有拐点，这样可以更好地在预置夹角模板曲线图中突出集装箱铰链边缘焊缝位置对应的夹角曲线特征。

如图5所示，D-A-B-C-E的连线即为铰链的焊缝，D点为焊缝第一起点，E点为焊缝第一终点，A点为焊缝左边直线与第一段圆弧的交界点，B点为第一段圆弧与焊缝水平直线的交界点，C点为第二段圆弧与右边直线的交界点。焊缝第一起点D的定义是：铰链的左边缘实际是相交的两段直线，这两段直线的交点就是焊缝第一起点D。焊缝第一终点的定义同理：铰链的右边边缘是相交的两段直线，这两段直线的交点就是焊缝第一终点。利用霍夫直线检测方法可以将铰链边缘的左下部分直线、焊缝的左边直线、右下部分直线和焊缝右边直线找到并获得直线方程。在已知焊缝左边直线方程和铰链边缘轮廓点坐标的情况下，以铰链轮廓的左下角为铰链边缘第一起点，沿铰链边缘向上遍历计算点与左边霍夫直线的距离，当距离小于预置阈值时，则认为找到了焊缝第一起点D。同理，获取焊缝第一终点E的方法与获取焊缝第一起点D的方法相同。

在已经找到左右焊缝第一起点D和焊缝第一终点E的情况下，从焊缝的非左边霍夫直线上的焊缝第一终点D方向上取一点，往焊缝第一起点D的方向进行遍历，不断计算轮廓点与左边霍夫直线的最短距离，当最短距离小于预置距离时，则认为找到了圆弧段与左边霍夫直线的交界点A。

同理，获取B点和C点的方法与获取A点的方法类似，此处不再做详细赘述，对于本领域技术人员来说，在获得A点后很容易根据获取A点的方法获得B点和C点。

在得到点D、A、B、C、E之后，连接点D、A、B、C、E得到预置参考集装箱铰链边缘焊缝曲线，对该曲线进行夹角曲线绘制，便可得到预置夹角模板曲线图。

进一步地，第一预置间隔与第二预置间隔相同

需要说明的是，将第一预置间隔与获取预置夹角模板曲线图时预置参考铰链边缘图像的取点间隔一致可以使得待识别铰链边缘夹角趋势曲线图与预置夹角模板曲线图的变化趋势具有更好的一致性，可以提高检测效率和准确性。

以上是对一种集装箱铰链焊边缘提取方法的另一个实施例的说明，以下对一种集装箱铰链焊边缘提取装置的一个实施例进行说明。

请参阅图4，本发明提供的一种集装箱铰链焊边缘提取装置，包括：

提取单元301，用于在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔遍历铰链边缘依次取点。

第一计算单元302，用于依次计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点连线所成的夹角，并根据所有夹角绘制待识别铰链边缘夹角趋势曲线。

识别单元303，用于在待识别铰链边缘夹角趋势曲线上提取多组第二夹角，并计算每组第二夹角与预置夹角模板曲线上所有第一夹角的差值平方和，得到多个差值，将差值为最小的一组第二夹角对应的所有坐标点作为集装箱铰链焊缝边缘坐标，其中，每组第二夹角为相邻的多个夹角，第二夹角中夹角的数量与第一夹角中的夹角数量相同。

第一获取单元304，用于获取预置参考集装箱铰链焊缝边缘图像的参考铰链焊缝边缘坐标。

第二计算单元305，用于以第二起点坐标为起始点，按第二预置间隔遍历参考铰链焊缝边缘依次取点，计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点所成的第一夹角，并根据所有第一夹角绘制预置夹角模板曲线。

进一步地，以第二起点坐标为起始点，按第二预置间隔遍历参考铰链焊缝边缘依次取点，点包括：起点、终点和所有拐点；拐点坐标具体为参考铰链焊缝边缘的直线段与圆弧段的交点，和/或参考铰链焊缝边缘的圆弧段与圆弧段的交点。

进一步地，第一预置间隔与第二预置间隔相同。

进一步地，还包括：

第二获取单元306，用于获取待识别集装箱铰链图像，对待识别集装箱铰链图像进行二值化处理，并根据边缘检测函数对待识别集装箱铰链图像进行边缘处理，得到包含集装箱铰链边缘和噪点的待去噪铰链边缘图像。

去噪单元307，用于利用FindContours轮廓提取函数提取待去噪铰链边缘图像的所有轮廓，以像素点最多的轮廓为铰链边缘轮廓，去除所有非铰链边缘轮廓，得到待识别集装箱铰链边缘图像。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置，装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (8)

1.一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法，其特征在于，包括：

在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔绕所述铰链边缘一周依次取点；

依次计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点连线所成的夹角，并根据所有所述夹角绘制待识别铰链边缘夹角趋势曲线；

在待识别铰链边缘夹角趋势曲线上提取多组第二夹角，并计算每组所述第二夹角与预置夹角模板曲线上所有第一夹角的差值平方和，将所述差值平方和最小的一组所述第二夹角对应的所有坐标点作为集装箱铰链焊缝边缘坐标，其中，所述每组第二夹角包括相邻的多个夹角，所述第二夹角中夹角的数量与所述第一夹角中的夹角数量相同；

所述预置夹角模板曲线的获取步骤包括：

获取预置参考集装箱铰链焊缝边缘图像的参考铰链焊缝边缘坐标；

以第二起点为起始点，按第二预置间隔沿着所述参考铰链焊缝边缘依次取点，计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点所成的第一夹角，并根据所有所述第一夹角绘制预置夹角模板曲线。

2.根据权利要求1所述的集装箱铰链焊缝边缘提取方法，其特征在于，所述以第二起点为起始点，按第二预置间隔沿着所述参考铰链焊缝边缘依次取点，取到的点除了起始点外，还包括：终点和所有拐点；所述拐点坐标具体为所述参考铰链焊缝边缘的直线段与圆弧段的交点，和/或所述参考铰链焊缝边缘的圆弧段与圆弧段的交点。

3.根据权利要求1所述的集装箱铰链焊缝边缘提取方法，其特征在于，所述第一预置间隔与所述第二预置间隔相同。

4.根据权利要求1所述的集装箱铰链焊缝边缘提取方法，其特征在于，所述在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔绕所述铰链边缘一周依次取点之前，还包括：

获取待识别集装箱铰链图像，对所述待识别集装箱铰链图像进行二值化处理，并根据边缘检测函数对所述待识别集装箱铰链图像进行边缘处理，得到包含集装箱铰链边缘和噪点的待去噪铰链边缘图像；

利用FindContours轮廓提取函数提取所述待去噪铰链边缘图像的所有轮廓，以像素点最多的所述轮廓为铰链边缘轮廓，去除所有非铰链边缘轮廓，得到待识别集装箱铰链边缘图像。

5.一种集装箱铰链焊缝边缘提取装置，其特征在于，包括：

提取单元，用于在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔绕所述铰链边缘一周依次取点；

第一计算单元，用于依次计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点连线所成的夹角，并根据所有所述夹角绘制待识别铰链边缘夹角趋势曲线；

识别单元，用于在待识别铰链边缘夹角趋势曲线上提取多组第二夹角，并计算每组所述第二夹角与预置夹角模板曲线上所有第一夹角的差值平方和，将所述差值平方和最小的一组所述第二夹角对应的所有坐标点作为集装箱铰链焊缝边缘坐标，其中，所述每组第二夹角包括相邻的多个夹角，所述第二夹角中夹角的数量与所述第一夹角中的夹角数量相同；

所述集装箱铰链焊缝边缘提取装置还包括：

第一获取单元，用于获取预置参考集装箱铰链焊缝边缘图像的参考铰链焊缝边缘坐标；

第二计算单元，用于以第二起点为起始点，按第二预置间隔沿着所述参考铰链焊缝边缘依次取点，计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点所成的第一夹角，并根据所有所述第一夹角绘制预置夹角模板曲线。

6.根据权利要求5所述的集装箱铰链焊缝边缘提取装置，其特征在于，所述以第二起点为起始点，按第二预置间隔沿着所述参考铰链焊缝边缘依次取点，取到的点除了起始点外，还包括：终点和所有拐点；所述拐点坐标具体为所述参考铰链焊缝边缘的直线段与圆弧段的交点，和/或所述参考铰链焊缝边缘的圆弧段与圆弧段的交点。

7.根据权利要求5所述的集装箱铰链焊缝边缘提取装置，其特征在于，所述第一预置间隔与所述第二预置间隔相同。

8.根据权利要求7所述的集装箱铰链焊缝边缘提取装置，其特征在于，所述集装箱铰链焊缝边缘提取装置还包括：

第二获取单元，用于获取待识别集装箱铰链图像，对所述待识别集装箱铰链图像进行二值化处理，并根据边缘检测函数对所述待识别集装箱铰链图像进行边缘处理，得到包含集装箱铰链边缘和噪点的待去噪铰链边缘图像；

去噪单元，用于利用FindContours轮廓提取函数提取所述待去噪铰链边缘图像的所有轮廓，以像素点最多的所述轮廓为铰链边缘轮廓，去除所有非铰链边缘轮廓，得到待识别集装箱铰链边缘图像。

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