CN110570408B - 一种对圆柱体外表面细微目标计数的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对圆柱体外表面细微目标计数的系统和方法，包括：设置四个工位的工作平台，圆柱体到达第一工位后启动测量；第一工位上，开启激光源和相机，通过图像来控制步进电机，调整装置的姿态以满足测量要求；第二工位和第三工位上，旋转圆柱体，获取一圈激光与圆柱体表面细小物体产生的亮斑的图像并保存；通过亮斑进行自适应ROI(感兴趣区域)获取，得到圆柱上表面以及侧面待检测区域；第四工位上，通过机器视觉提取和特征识别完成检测和计数。

Description

一种对圆柱体外表面细微目标计数的系统和方法

技术领域

本发明属于工业测量，图像处理以及自动控制领域，尤其涉及一种对圆柱体外表面细微目标计数的系统和方法。

背景技术

视觉检测是工业检测中的一种重要方式。但在现有的测量体系中，一般都会通过各种漫射的环境光照射待测目标完成检测。这种以环境光照射待测目标产生高对比度以凸显待测目标的方法，会使得待测目标一些细微特征被强光淹没，产生对比度不够等问题。如果不加以改善而仍采用传统的算法进行检测，对细微的目标特征会产生淹没丢失、检测不准等现象。并且通过人工对图像处理进行细微目标计数过程繁琐，需要花费大量的时间进行统计工作。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有的视觉检测中漫射环境光照射待测目标检测细小目标特征精度不佳，以及人工进行计数效率低等状况，提供了一种利用激光光源照射待测目标并自动统计细微目标个数的系统和方法，重点解决了如何合理打光增加细微目标与圆柱体对比度，准确定位并计算细微目标等问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种对圆柱体外表面细微目标计数的系统和方法，所述系统包括图像总控(001)、图像获取装置(002)、随动装置(003)、点激光光源(004)、滑杆(005)和微控制器(006)；

所述滑杆(005)有三根，组成一个门字框形状，并设置于待测平面的水平上方；

所述点激光光源(004)有两个，一个设置于待测平面的上方的滑杆(005)上，另一个设置于待测平面的竖直方向的滑杆(005)上，并且每个点激光光源(004)均与一个随动装置(003)相连接；随动装置(003)设置于滑杆(005)上；

两个随动装置(003)均与微控制器(006)相连接；

待测圆柱体放置于托盘(008)上，并能通过托盘(008)实现自转；

两个点激光光源(004)能够发射两束互相垂直的激光，所述图像获取装置(002)位于两束互相垂直的激光的前方，用于捕捉纵横两个方向的待测圆柱体上的图像信息；

所述图像获取装置(002)与图像总控(001)相连接；

所述微控制器(006)与图像总控(001)相连接，用于实现图像总控(001)对随动装置(003)的间接控制，随动装置(003)需要的控制信号由微控制器(006)调制，图像总控(001)控制控制信号的开关。

所述托盘(008)有四个，所述四个托盘(008)分别对应四个工位，依次记为第一工位、第二工位、第三工位和第四工位，设置一个圆盘(010)搭载四个托盘(008)在四个工位上公转；

所述四个工位，每个工位占1/4圆盘(010)大小，在待测圆柱体到达第一工位时由轮转到第一工位的托盘上的红外传感器给出到位信号传输给图像总控(001)，检测开始。

所述微控制器(006)调制数字脉冲波作为控制信号驱动随动装置(003)。PWM波(脉冲宽度调制波)的调制是使用寄存器寻址输出的，相位和频率精度高。不受代码量和中断请求的影响。

所述待测平面为圆形，托盘(008)通过电机驱动，能够带动待测圆柱体自转一周。

所述图像获取装置(002)为相机，所述图像总控(001)能够发出信号开启相机定时快门。

在托盘(008)带动待测圆柱体旋转一周的过程中，所述图像总控(001)能够控制点激光光源(004)和相机随着托盘(008)转动，形成相对静止。

在托盘(008)带动待测圆柱体旋转一周的过程中，相机能够获取待测圆柱体表面的图像，并将图像发送至图像总控(001)进行处理，从而完成对待测圆柱体表面细微目标的计数。

本发明还提供了一种对圆柱体外表面细微目标计数的方法，包括如下步骤：

步骤1，在检测点按顺时针方向设置四个工位，依次记为第一工位、第二工位、第三工位和第四工位，所述工位用于标记待测圆柱体的位置；将四个能够自转的托盘连接在一个圆盘上实现公转，四个托盘分别对应四个工位，每个工位占1/4圆盘大小，在待测圆柱体到达第一工位时由轮转到第一工位的托盘上的红外传感器给出到位信号传输给图像总控(001)，检测开始；

步骤2，图像总控(001)在接收到第一工位处的到位信号后，开启两个点激光光源(004)和相机，两个点激光光源(004)分别射向待测圆柱体侧面和上表面，激光在与待测圆柱体表面细小物体接触时会产生亮斑；

步骤3，图像总控(001)控制相机获取待测圆柱体的图像，从图像中识别激光照射在待测圆柱体上的相对位置，判断激光光源是否到达检测位置，若没有，随动装置(003)自动调整激光的位置使激光光源到达检测位置；调整完毕后进入下一个工位；具体地，从图像中预划分三个较小区域(分别位于圆柱底面上方，底面与侧面的交接处，和交接处下方)用于判断激光光源是否到达检测位置，若没有，随动装置(003)自动调整激光的位置使激光光源到达检测位置；调整完毕后进入下一个工位；

步骤4，圆柱体公转到第二工位和第三工位上时，开始启动自转。测量需要待测圆柱体在其托盘上旋转一周(由每个工位的电机反馈旋转角度，再闭环控制，达到较精确的360°旋转)，即在第二工位和第三工位实现图像的获取，相机获取图像并保存，旋转一周后图像总控(001)给出结束信号，停止保存图像，待测圆柱体进入第四工位；

步骤5，进入第四工位后，对图像批处理，得到二值图；

步骤6，对二值图中的白色亮斑进行选取，由于白色亮斑面积较小，可以对亮斑的像素坐标定位后进行矩形框绘制来进行ROI自适应提取；

步骤7，对步骤6中ROI区域进行轮廓检测，每个轮廓代表一个微小目标，将轮廓标记出来并计数，从而得到需要的信息。

步骤4中，通过圆盘传动待测圆柱体公转，以及待测圆柱体在托盘上依靠电机来自转的方法进行捕捉获取图像，解决了添加四个工位导致旋转中相机与柱体相对位置变化问题。同时采用高帧率的工业相机，降低漏掉细小目标的概率。

步骤5包括：将相机获取的图像转为灰度图，对灰度图做直方图统计，找到亮斑阈值，根据亮斑阈值做二值处理，得到二值图。

步骤7中，在将轮廓标记出来并计数时，会产生重复计数的问题，通过如下方法解决重复计数的问题：设定最小步进半径为Δr，则半径为r时弧长递增率为：

r为待测圆柱体圆面上任一点到圆心的距离，将ROI区域划分为

个区域，R为待测圆柱体的半径，不同的区域有不同的重复关系，其关系为待测圆柱体的半径R比上任一区域到圆心的距离r，即：重复计数的次数

步骤1中，由于对圆柱体检测需要对其进行转动，且需要在转动前调整光源位置，故本发明采取四个工位的方式，可以将光源调整和旋转计数分工位进行，准确得知开始和停止旋转位置，提高计数的准确率。

步骤2中，对于细微目标的检测，采用了点激光照射圆柱体外表面的方法。在点激光遇到表面处的细微目标时，会产生一个较强的亮斑，与周围环境产生明显的对比度。该方法显著提高了之后图像的预处理效率，在细微目标位置与个数获取方面有较高的准确率。

步骤3中，采用自动调整的方法调整光源进入指定工作位置。对待检测区域上下划分三个ROI区域，若在上部区域检测到光源，调整光源下移，直至检测区域出现光源，下部区域检测到光源同理。

步骤5中，采用直方图统计的方法自动估计二值图变换的阈值。避免了由于环境光变化以及激光亮度变化导致的阈值改变，手动设置阈值产生的无法标记出亮斑的问题。

步骤6中，由于只想对于圆柱体外表面进行处理，故对于标记出亮斑的位置进行自适应ROI处理，只选取外表面处部分像素点区域进行检测，提高检测效率及准确率。

步骤7中，在轮廓处理进行计数时，由于在圆柱体上表面不同半径r处，旋转角度相同时，划过的弧度不同，因而在保证最外侧细微目标不漏掉的同时，内侧目标会重复计数，因此需要通过计算解决。采取离散化圆柱半径R的方法。具体实现方法是，设定最小步进半径Δr，那么半径为r(r为圆面上任一点到圆心的距离)时弧长递增率为：

将ROI划分为

个区域，不同的区域有不同的重复关系，其关系为待测圆柱的半径R比上任一区域到圆心的距离r，即：重复次数

本发明中，针对控制设备，通过图像处理得到的信息自动的调节光源位置；到位后，开始控制圆柱体旋转一周，同时用相机获取表面图像；控制设备还会对获取的图像进行预处理工作，将彩图转化为灰度图，并自动获取阈值以及ROI(region of interest，感兴趣区域)，得到细微目标为白，其余为黑的二值图；最后控制设备对二值图进行轮廓检测，完成对圆柱体外表面细微目标的计数。

有益效果：本发明方法利用工业测量以及图像处理，进行一定的测量得到点激光照射在待检测圆柱体外表面图像，再通过图像处理，从而得到激光在细微目标处产生的亮斑信息，实现对整个装置的自动控制与测量，从而从数据采集的角度完成了对细微目标个数的检测。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是本发明的设备组成图。

图2是激光光源分布图

图3是对于上表面待检区域不同半径处理图。

图4是工位划分示意图。

具体实施方式

本发明提出了一种利用激光照射圆柱体表面使其表面处的微小位置能够被检测的方法，用于物体表面微小异物自动检测和计数。本发明充分利用了激光的高光强和单色性，实现了提高一般环境中的圆柱物体表面异物的对比度，便于利用机器视觉处理。本发明公开了一种利用激光提高微小物体对比度的方法，包括如下步骤：

步骤1，在待测平面007上方放置点激光光源004控制光源随动的机械装置003和图像获取装置002(即相机)。机械装置003与微控制器006相连，作为中间驱动控制媒介，图像获取装置和微控制器最终与总控设备001相连；

步骤2，根据激光打在圆柱上的位置，由图像处理层识别，并给出调节指令，然后由微控制器006完成驱动动作，直到激光处于待测平面007上方(基本接近待测面)。

步骤3，总控发出信号开启相机定时快门，获取分辨率为X*Y的图像保存和转动圆柱旋转的装置。待圆柱旋转一周后将获取的图像预处理，先灰度化，再统计和计算出高像素值簇的平均值作为二值变换的分割阈值。

步骤4，对二值化的图像进行分割，图像获得的图像中有很多部分有无用信息，视野较大，需要计数的范围仅仅是一条激光直径的宽度，长度取决于圆柱的半径。总体来说，范围较小。所以根据光斑的位置设定一个坐标原点，截取一个矩形视图。没有光斑的图像可以不处理，没有光斑代表没有细微物体。

步骤5，截取的二值图像进行轮廓检测，轮廓检测会标记出每一张图像的轮廓层级关系，然后计数。同时标记出亮斑到圆柱的圆心的像素距离。

步骤6，根据圆柱的不同半径拥有不同的弧长，旋转的过程中，获取的图像在相邻的帧中出现重复细小物体。那么划分不同的统计区域，根据步骤5标记出的像素距离，分配计数数组。然后用半径之比计算出每个区域计数重复的次数，再相应的做除法。最后累加各个计数数组。

其中，步骤3中相机快门时间与圆柱转动的速度要配合。快门时间t与转过激光直径长度的弧长所用时间近似相同。即设定激光直径为微弧，这保证圆柱最外圈环形区域获得最大精度。激光的直径越小越好。

步骤4中，根据激光直径d圆柱半径R和原始图像的分辨率X*Y，在坐标原点标记出一个2d*Y的区域。因此在纵向不丢失有用图像信息的情况下横向截取宽度2d长为Y的区域。

步骤6中，设定N个环形区域

环之间的距离设定为Δr，定义N个计数数组，分别对应不同的环形区域。在2d*Y的二值图像中计算各个细小亮斑到圆心的距离r，考虑到亮斑本身形态大小，将r设定成具有一定容限的值，根据r的大小分配到预先设定的N个计数数组中。圆柱的半径R与r的比值是对应的区域的重复次数，可以在数组定义时就预先计算出来，然后在图像上直接测量r，然后完成分配，最后统计结果由各个数组做除法后累加。

实施例

如图1所示，本实施例公开一种对圆柱体外表面细微目标计数的系统和方法，按照如下内容设置系统部件：在托盘008上方放置一滑杆005，滑杆005上搭载点激光光源004和驱动光源的随动装置003，随动装置003与微控制器006相连；点激光光源004向圆柱的圆心水平照射，图像获取装置002安装在圆柱体一侧，与图像总控001相连。微控制器006与图像总控001相连。以此组成一个托盘检测机构，同时在圆盘010上装备四个托盘机构，构成一个检测系统。如图4所示，用四个工位用来标记托盘公转到达的位置，右侧的Deliver_input(传送带输入端)和Deliver_output(传送带输出端)模拟工业现场连续检测流水线，即在不影响流水线产品运输的情况下完成检测；

其中图1，本发明的设备每个工位的组成图中，分别包含图像总控001、图像获取装置002、随动装置003，点激光源004、以及滑杆005、微控制器006和支撑待测目标007的托盘008；工位的示意图如图4所示，需要说明的是图4所示的009与图1所示的008同是托盘装置，因为在不同的图中，故作不同的标记。

图2，激光光源与被测圆柱的空间分布，激光光源个数2个，被侧面有圆柱底面和侧面。两个光源相互垂直。

图3，对于位于不同位置的细微物体，激光扫过的次数与物体到圆柱心的距离的关系示意图。

所述的图像总控001可以在测量工位外的任意位置，不受空间和距离限制。

所述的图像获取装置002位于两束互相垂直的激光的前方，可以捕捉纵横两个方向的圆柱上的图像信息。作为图像捕捉，其快门时间一定要极短，要保证激光每扫过一个角度，图像完成成像。分辨率为：480*640。

所述的随动装置003，安装在刚性滑杆005上，其中三根滑杆组成一个门字框。随动装置的步进精度要搞，步进速度要快，以便在姿态调整上迅速快捷的完成动作。

所述的点激光源004照射直径应很小，减少重复扫过细微目标的次数。直径d应比细微物体略大，但是同时不能太小，如果太小，微弧就会很小。图像获取装置的成像速度不能与之匹配。达不到单帧与微弧的同步。

所述的微控制器006，实现图像总控对随动装置的间接控制，随动装置需要的控制信号由006调制，图像总控控制信号的开关。

所述的托盘008，是用来实现圆柱体精确的旋转一周的，要考虑惯性影响，在旋转刚好一周时的刹车抖动效应。圆柱的质量越大，转动惯量越大，抖动越显著。为了消除这个边缘效应，应让圆柱旋转角度大于360°，在抖动不影响到最后一帧图像成像的位置刹车。而图像获取装置在360°时，停止获取图像。

图像总控执行如下步骤实现对圆柱体外表面的细微目标的检测计数：

步骤一，通过电机驱动圆盘公转，待测圆柱体通过传动圆盘公转送入第一工位(即图4中的检测工位1)，开启图像获取装置，获取激光的当前位置，判断是否需要调节。在分辨率640*480的图像上定义三个目标区域大小为20*20像素，区域一：待测面上方，距离待测面一个激光光斑的大小。区域二：圆柱底面与侧面的相接位置。区域三：区域一的关于区域二的对称位置。根据光斑在三个区域的位置，将其调整到区域二的位置，再稍向上调整。

步骤二，待测圆柱体公转进入第二工位(即图4中的检测工位2)，图像总控给出信号启动步进电机传动托盘自转，图像获取装置捕捉分辨率为：640*480的图像并保存，随即进入第三工位(即图4中的检测工位3)，待圆柱旋转一周后，将获取的彩图灰度化，再根据像素直方图的统计结果将像素值较大的像素计算平均值，作为分割阈值进行二值变换。

步骤三，待测圆柱体公转进入第四工位(即图4中的检测工位4)，对二值变换的图像进行抠图，在光斑处任意找一个像素坐标点作为坐标原点，截取宽为激光直径两倍或者更大宽度的像素长为640像素的有效区域。

步骤四，划分10个区域，定义10个数组，此数值是圆柱半径10cm与步进半径Δr＝1cm的比值。激光扫过比较靠近圆心的的区域时会重复扫到细微物体，对应的重复次数k等于圆柱半径比上当前光斑到圆心的距离r。即：

因为r的取值有：1,2,3，……10。那么k在十个区域里分别为：1，2,3，……10。统计完整个圆形面后，每个区域里的计数数值s除掉对应的重复次数k，然后再把结果全部累加起来。最终计数结果：

本实施例中对一圆柱面表面进行多次探测。测量结果在实际值上下波动不超过2个百分点。

步骤一中，需要考虑激光的初始高度，如果不在定义的三个区域内需要初始化调节。三个区域的大小要比光斑大。

步骤二中，旋转的过程要分析步进电机的单圈脉冲数pulse＝8000和驱动的PWM波的频率f＝4000Hz的关系，电机转动一周的时间T等于步进电机的单圈脉冲数pulse比上PWM的频率f，旋转一周的时间T作为闭环反馈的初始值，后面再根据反馈角度调整时间参数。初始时间值

步骤三中，光斑的像素阈值在直方图上分布在像素值大的区间，按降序排列选取较大的像素值，这个区间一定要很小，避免环境光的影响出现错误的光斑。

步骤四中，Δr的选取要大于细微物体在待测面上的俯视间距。考虑到细微物体的间隔一般较大，重复概率低，本实施例中设定为1cm。旋转的圈数在应用中实际应用中是大于一圈的，因为为了消除惯性引起的抖动。那么根据电机的角度反馈参数，定时关闭图像获取装置。从而让每一帧图像的质量都比较高，计数更精确。

本发明在实际工业生产中对一些产品的表面平整度和光滑度可以进行检测评估，从而达到对成品合格率以及成品质量的检测。例如在纺织业中，毛丝的杂质毛刺检测，传统的生产中需要依赖人工计数，既耗时又费力且误差较大。本发明中提出的对于细微目标检测的方法可以实现检测自动化，提高生产效率。

本发明提出了一种利用点激光进行圆柱体外表面细微目标计数的办法，应当指出，所设置的工位个数不对本发明构成限制；所需的激光的类型和照射形式不对本发明构成限制；所采用的二值划分的阈值选取形式不对本发明构成影响；所采用的图像获取装置的位置部署不对本发明构成限制；所采用的步进半径Δr可以是定值也可以不是定值，可以是其他适当形式的函数关系；具体使用何种形式不对本发明构成限制。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离发明原理的前提下还可以做出若干改进和润饰，这些也应视为本发明的保护范围。另外，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种对圆柱体外表面细微目标计数的系统，其特征在于，包括图像总控(001)、图像获取装置(002)、随动装置(003)、点激光光源(004)、滑杆(005)和微控制器(006)；

所述滑杆(005)有三根，组成一个门字框形状，并设置于待测平面的水平上方；

所述点激光光源(004)有两个，一个设置于待测平面的上方的滑杆(005)上，另一个设置于待测平面的竖直方向的滑杆(005)上，并且每个点激光光源(004)均与一个随动装置(003)相连接；随动装置(003)设置于滑杆(005)上；

两个随动装置(003)均与微控制器(006)相连接；

待测圆柱体放置于托盘(008)上，并能通过托盘(008)实现自转；

两个点激光光源(004)能够发射两束互相垂直的激光，所述图像获取装置(002)位于两束互相垂直的激光的前方，用于捕捉纵横两个方向的待测圆柱体上的图像信息；

所述图像获取装置(002)与图像总控(001)相连接；

所述微控制器(006)与图像总控(001)相连接，用于实现图像总控(001)对随动装置(003)的间接控制，随动装置(003)需要的控制信号由微控制器(006)调制，图像总控(001)控制控制信号的开关。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述托盘(008)有四个，所述四个托盘(008)分别对应四个工位，依次记为第一工位、第二工位、第三工位和第四工位，设置一个圆盘(010)搭载四个托盘(008)在四个工位上公转。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述四个工位，每个工位占1/4圆盘(010)大小，在待测圆柱体到达第一工位时由轮转到第一工位的托盘上的红外传感器给出到位信号传输给图像总控(001)，检测开始。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述微控制器(006)调制数字脉冲波作为控制信号驱动随动装置(003)；

所述待测平面为圆形，托盘(008)通过电机驱动，能够带动待测圆柱体自转一周。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述图像获取装置(002)为相机，所述图像总控(001)能够发出信号开启相机定时快门。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在托盘(008)带动待测圆柱体旋转一周的过程中，所述图像总控(001)能够控制点激光光源(004)和相机随着托盘(008)转动，形成相对静止。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在托盘(008)带动待测圆柱体旋转一周的过程中，相机能够获取待测圆柱体表面的图像，并将图像发送至图像总控(001)进行处理，从而完成对待测圆柱体表面细微目标的计数。

8.一种对圆柱体外表面细微目标计数的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，按顺时针方向设置四个工位，依次记为第一工位、第二工位、第三工位和第四工位，所述工位用于标记待测圆柱体的位置；将四个能够自转的托盘连接在一个圆盘上实现公转，四个托盘分别对应四个工位，每个工位占1/4圆盘大小，在待测圆柱体到达第一工位时由轮转到第一工位的托盘上的红外传感器给出到位信号传输给图像总控(001)，检测开始；

步骤2，图像总控(001)在接收到第一工位处的到位信号后，开启两个点激光光源(004)和相机，两个点激光光源(004)分别射向待测圆柱体侧面和上表面，激光在与待测圆柱体表面细小物体接触时会产生亮斑；

步骤3，图像总控(001)控制相机获取待测圆柱体的图像，从图像中识别激光照射在待测圆柱体上的相对位置，判断激光光源是否到达检测位置，若没有，随动装置(003)自动调整激光的位置使激光光源到达检测位置；调整完毕后进入下一个工位；

步骤4，圆柱体公转到第二工位和第三工位上时，开始启动自转，测量需要待测圆柱体在其托盘上旋转一周，即在第二工位和第三工位实现图像的获取，相机获取图像并保存，旋转一周后图像总控(001)给出结束信号，停止保存图像，待测圆柱体进入第四工位；

步骤5，进入第四工位后，对图像批处理，得到二值图；

步骤6，对二值图中的白色亮斑进行选取，对亮斑的像素坐标定位后进行矩形框绘制来进行ROI自适应提取；

步骤7，对步骤6中ROI区域进行轮廓检测，每个轮廓代表一个微小目标，将轮廓标记出来并计数，从而得到需要的信息；

步骤4中，通过圆盘传动待测圆柱体公转，以及待测圆柱体在托盘上依靠电机来自转的方法进行捕捉获取图像；

步骤5包括：将相机获取的图像转为灰度图，对灰度图做直方图统计，找到亮斑阈值，根据亮斑阈值做二值处理，得到二值图；截取的二值图像进行轮廓检测，轮廓检测会标记出每一张图像的轮廓层级关系，然后计数，同时标记出亮斑到圆柱的圆心的像素距离；

步骤6包括：根据圆柱的不同半径拥有不同的弧长，旋转的过程中，获取的图像在相邻的帧中出现重复细小物体，那么划分不同的统计区域，根据步骤5标记出的像素距离，分配计数数组，然后用半径之比计算出每个区域计数重复的次数，再相应的做除法，最后累加各个计数数组；

步骤7中，在将轮廓标记出来并计数时，会产生重复计数的问题，通过如下方法解决重复计数的问题：设定最小步进半径为Δr，则半径为r时弧长递增率为：

r为待测圆柱体圆面上任一点到圆心的距离，将ROI区域划分为

个区域，R为待测圆柱体的半径，不同的区域有不同的重复关系，其关系为待测圆柱体的半径R比上任一区域到圆心的距离r，即：重复计数的次数

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