CN111103286A - 一种工厂正常光照条件下烟支流提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工厂正常光照条件下烟支流提取方法，属于卷烟生产领域，所述的工厂正常光照条件下烟支流提取方法包括摄像头采集图像后，通过定位点确定识别区域，剔除区域外信息干扰。识别出定位点后，则存储或更新模版帧。对于当前帧，依据定位点与模版帧进行配准，统一到一样大小进行相减。以便进一步去除背景信息的干扰，方便后续对凌乱烟支区域的特征识别，从而完成横烟识别与报警。
Description
技术领域
本发明属于卷烟生产技术领域，更具体的说涉及一种工厂正常光照条件下烟支流提取方法。
背景技术
在烟支生产过程中，来自卷烟机的烟支被输送通道运送至到料库内。料库内的烟支随机器运转，不断下落至六个下烟道内，若在某一个下烟道的某个烟槽上发生堵塞，为避免生产出缺支烟包，或者抵坏推杆等相应部件，设备会及时停机。停机后，操作人员处理干净烟槽内烟支方可继续开机运行。
烟槽发生堵塞的原因是因为输送通道内有凌乱烟支，没有及时清理，凌乱烟支无法进入下烟道烟槽导致的。所以就诞生了很多横烟识别方法和系统。但是在实际运用中，很容易受到工厂自然照明在有机玻璃板上反光影响，受到通道机身，把手信息干扰，影响识别。本发明提供一种烟支流识别方法，方便对凌乱烟支信息的提取。之前的技术方案在为了横烟识别过程中，为了避免反光，摄像头拍摄安装位置受限，有的需要增加额外护照遮挡反光高光。
发明内容
本发明通过设置定位色块减小了摄像头安装位置的受限，简化了运算量，缩小检测范围，不用编写程序来特意识别修复高光部分。方便调试安装，如果基于尺寸识别，阈值可以以定位色块尺寸定标。不用反复进行参数修改，调试。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：所述的工厂正常光照条件下烟支流提取方法包括以下步骤：
步骤1.视频帧采集步骤：获取卷烟输送通道的视频流；
步骤2.定位识别区域；
步骤3.模版帧读取与更新；
步骤4.剔除无关信息干扰。
优选的，所述的步骤2.定位识别区域；需要事先在烟支输送通到盖板上粘贴定位色块。在HSV空间，色度H的取之范围为0至180°，饱和度和亮度取值范围都为0到255；当拍摄烟支流滤嘴端时，滤嘴端为白色HSV中，色度H范围为0-180°,饱和度S小于20，采用饱和度S较高的色块大于100加以区别色块和滤嘴端；当拍摄烟丝端烟支流时，烟丝端色度一般小于20°，采用色度范围50°到130°的色块加以区分。定位色块后，要求定位的色块构成四边形区域，可以覆盖烟支流截面。
优选的，所述的模版帧读取与更新，详细步骤为：判断指定文件夹是否有模版帧，没有则把定位色块内框选区域标记为模版帧；当取模版帧中有横烟时，则重启设备或程序，以重新读取模版帧；若有则在存入模版帧的同时，打上时间戳，以2min的间隔更新模版帧。
根据权利要求1所述的一种工厂正常光照条件下烟支流提取方法，其特征在于：所述的剔除无关信息干扰具体步骤为：对于当前帧，定位烟支流后，因为定位色块的空间位置是绝对的，通过定位色块坐标采用透视变化，把拍摄位置、角度有细微差异的烟支流图片标定在同一平面、同一尺寸；方便与模版帧进行相减，从而正确剔除无关信息，保留凌乱烟支信息，而不至于因为拍摄位置、角度不同产生“虚影”。
本发明有益效果：
本发明通过设置定位色块减小了摄像头安装位置的受限，简化了运算量，缩小检测范围，不用编写程序来特意识别修复高光部分。方便调试安装，如果基于尺寸识别，阈值可以以定位色块尺寸定标。不用反复进行参数修改，调试。
附图说明
图1为本发明和方法的流程图；
图2为定位色块安装图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，包括：视频流提取步骤S1，烟支流定位步骤S2，模板帧读取更新步骤S3，匹配比较步骤S4。
视频流提取步骤S1:获取烟支输送通到图像，这里采用摄像机或照相机进行获取，视频流帧率为12帧。
识别区域定位步骤S2：需要事先在烟支输送通到盖板上粘贴定位色块。在HSV空间，色度H的取之范围为0至180°，饱和度和亮度取值范围都为0到255。当拍摄烟支流滤嘴端时，滤嘴端为白色HSV中，色度H范围为0-180°,饱和度S小于20，采用饱和度S较高的色块大于100加以区别色块和滤嘴端。当拍摄烟丝端烟支流时，烟丝端色度一般小于20°，采用色度范围50°到130°的色块加以区分。粘贴定位色块，要求定位的色块构成四边形区域，可以覆盖烟支流截面。
在横烟识别过程中，为了避免反光，摄像头拍摄安装位置受限，有的需要增加额外护照遮挡反光高光，增加色块可以让安装角度位置限制小。2简化了运算量，缩小检测范围，不用编写程序来特意识别修复高光部分。3.方便调试安装，如果基于尺寸识别，阈值可以以定位色块尺寸定标。不用反复进行参数修改，调试。
其中在粘贴定位色块时，当拍摄烟支流滤嘴端时，滤嘴端为白色HSV中，采用饱和度S较高的色块大于100加以区别色块和滤嘴端。当拍摄烟丝端烟支流时，烟丝端色度一般小于20°，采用色度范围50°到130°的色块加以区分。粘贴定位色块，要求定位的色块构成四边形区域，可以覆盖烟支流截面。
模板帧更新步骤S3：判断指定文件夹是否有模版帧，没有则把定位色块内框选区域标记为模版帧。当取模版帧中有横烟时，则重启设备或程序，以重新读取模版帧。若有则在存入模版帧的同时，打上时间戳，以2min的间隔更新模版帧。
匹配比较步骤S4：包括视频帧标定步骤S41,剔除无关信息步骤S42，比较步骤S43。
视频帧标定步骤S41：对于当前帧，定位烟支流后，因为定位色块的空间位置是绝对的，依据定位色块坐标采用透视变化，把拍摄位置、角度有细微差异的烟支流图片标定在同一平面、同一尺寸。
剔除无关信息步骤S42：用标定后的当前帧和模板帧相减，去除机身，有机玻璃盖板把手等固定不变的背景信息。
比较步骤S43：通过提取相见后图像纹理，尺寸信息比较是否有凌乱烟支，若依据尺寸信息比较，则用标记色块尺寸的2 倍为阈值进行确定。
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非限制尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解可以在形式上和细节上对其做出各种改变，而不偏离本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种工厂正常光照条件下烟支流提取方法，其特征在于：所述的工厂正常光照条件下烟支流提取方法包括以下步骤：
步骤1.视频帧采集步骤：获取卷烟输送通道的视频流；
步骤2.定位识别区域；
步骤3.模版帧读取与更新；
步骤4.剔除无关信息干扰。
2.根据权利要求1所述的一种工厂正常光照条件下烟支流提取方法，其特征在于：所述的步骤2.定位识别区域；需要事先在烟支输送通到盖板上粘贴定位色块；在HSV空间，色度H的取之范围为0至180°，饱和度和亮度取值范围都为0到255；当拍摄烟支流滤嘴端时，滤嘴端为白色HSV中，色度H范围为0-180°，饱和度S小于20，采用饱和度S较高的色块大于100加以区别色块和滤嘴端；当拍摄烟丝端烟支流时，烟丝端色度一般小于20°，采用色度范围50°到130°的色块加以区分；定位色块后，要求定位的色块构成四边形区域，可以覆盖烟支流截面。
3.根据权利要求1所述的一种工厂正常光照条件下烟支流提取方法，其特征在于：步骤3.模版帧读取与更新，详细步骤为：判断指定文件夹是否有模版帧，没有则把定位色块内框选区域标记为模版帧；当取模版帧中有横烟时，则重启设备或程序，以重新读取模版帧；若有则在存入模版帧的同时，打上时间戳，以2min的间隔更新模版帧。
4.根据权利要求1所述的一种工厂正常光照条件下烟支流提取方法，其特征在于：步骤4.剔除无关信息干扰：对于当前帧，定位烟支流后，因为定位色块的空间位置是绝对的，通过定位色块坐标采用透视变化，把拍摄位置、角度有细微差异的烟支流图片标定在同一平面、同一尺寸；方便与模版帧进行相减，从而正确剔除无关信息，保留凌乱烟支信息，而不至于因为拍摄位置、角度不同产生“虚影”。
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