CN112686848A - 一种物体检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物体检测方法和装置，包括：获取第一影像，其中所述第一影像中至少包含标准物体和待检测物体；获取所述标准物体上表征所述待检测物体位置区域的第一标记以及表征所述标准物体至少部分轮廓的第二标记；根据所述第一标记、第二标记和待检测物体，判断所述待检测物体的位置是否正确。由此，获取标准物体上的第一标记和第二标记作为参考标记，以结合待检测物体判断待检测物体的位置是否正确，相对于现有技术通过人为判断而言，本方案可实现自动化检测，检测精准度高并且检测速度快。

Description

一种物体检测方法和装置

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种物体检测方法和装置。

背景技术

目前包箱上常贴附各种配置标签，标签上记载了关于包装产品的各种信息，标签贴附不合格会影响包装的美观甚至影响销售。在包装箱上的标签检测中一个关键检测项是标签贴附位置的检测，目前该检测通常通过人工来判定，但是仅靠人眼很难判定，需要借助工具测量；其次，人的测量存在误差；最重要的是，人的判断极易受到主观因素的影响。

发明内容

本发明实施例提供了一种物体检测方法和装置，具有实现自动化检测，检测精准度高并且检测速度快的技术效果。

本发明一方面提供一种物体检测方法，所述方法包括：获取第一影像，其中所述第一影像中至少包含标准物体和待检测物体；获取所述标准物体上表征所述待检测物体位置区域的第一标记以及表征所述标准物体至少部分轮廓的第二标记；根据所述第一标记、第二标记和待检测物体，判断所述待检测物体的位置是否正确。

在一可实施方式中，在获取所述标准物体上表征所述待检测物体位置区域的第一标记以及表征所述标准物体至少部分轮廓的第二标记之前，所述方法还包括：将所述第一影像进行灰度处理以及降噪处理。

在一可实施方式中，所述根据所述第一标记、第二标记和待检测物体，判断所述待检测物体的位置是否正确，包括：获取所述待检测物体上的第三标记和表征所述待检测物体至少部分轮廓的第四标记；根据所述第一标记和第三标记，判断所述待检测物体的距离位置是否正确；根据所述第二标记和第四标记，判断所述待检测物体的角度位置是否正确。

在一可实施方式中，所述获取所述待检测物体上的第三标记，包括：根据像素点阈值确定所述待检测物体中表征特定颜色轮廓的第一区域；根据所述第一区域和所述待检测物体所对应的已知参数信息，确定表征所述待检测物体整体轮廓的第二区域；在所述第二区域上选定所述第三标记。

在一可实施方式中，所述根据所述第一标记和第三标记，判断所述待检测物体的距离位置是否正确，包括：以所述第三标记为基点在设定范围内检测所述第一标记上的像素点；若在所述设定范围内未检测到所述像素点，则判定所述待检测物体的距离位置不正确；若在所述设定范围内检测到所述像素点，则根据所述像素点生成表征代表所述第一标记的第五标记；根据所述第三标记和第五标记，进一步判断所述待检测物体的距离位置是否正确。

在一可实施方式中，在根据所述第三标记和第五标记，判断所述待检测物体的距离位置是否正确之前，所述方法还包括：判断所述第五标记的第一特征和所述第一标记的第二特征是否满足预设条件；若判定所述第一特征和所述第二特征满足所述预设条件，则根据所述第三标记和第五标记，判断所述待检测物体的距离位置是否正确。若判定所述第一特征和所述第二特征不满足所述预设条件，则判定所述待检测物体的距离位置不正确。

在一可实施方式中，所述第一标记至少包含第一直线和第二直线，所述第二特征为所述第一直线和第二直线之间的第一夹角；所述第五标记至少包含第三直线和第四直线，所述第一特征为所述第三直线和第四直线之间的第二夹角；相应的，所述判断所述第五标记的第一特征和所述第一标记的第二特征是否满足预设条件，包括：判断所述第二夹角是否满足以所述第一夹角为基点的夹角范围。

在一可实施方式中，所述第二标记至少为所述标准物体上的第一边线，所述第四标记至少为所述待检测物体上的第二边线，其中所述第一边线和第二边线均位于所述第一影像的同侧；相应的，所述根据所述第二标记和第四标记，判断所述待检测物体的角度位置是否正确，包括：计算所述第一边线和第二边线之间的第三夹角；若所述第三夹角位于预设角度范围内，则判定所述待检测物体的角度位置正确；若所述第三夹角不位于预设角度范围内，则判定所述待检测物体的角度位置不正确。

在一可实施方式中，在判断所述待检测物体的位置是否正确之后，所述方法还包括：输出第二影像，其中所述第二影像中至少包括所述标准物体和待检测物体、所述待检测物体的位置是否正确的判断结果。

本发明另一方面提供一种物体检测装置，所述装置包括：影像获取模块，用于获取第一影像，其中所述第一影像中至少包含标准物体和待检测物体；物体标记模块，用于获取所述标准物体上表征所述待检测物体位置区域的第一标记以及表征所述标准物体至少部分轮廓的第二标记；位置判断模块，用于根据所述第一标记、第二标记和待检测物体，判断所述待检测物体的位置是否正确

在本发明实施例中，获取标准物体上的第一标记和第二标记作为参考标记，以结合待检测物体判断待检测物体的位置是否正确，相对于现有技术通过人为判断而言，本方案可实现自动化检测，检测精准度高并且检测速度快。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1为本发明实施例一种物体检测方法的实现流程示意图；

图2为本发明实施例一种物体检测方法中第一影像的结构示意图；

图3为本发明实施例一种物体检测方法中判断距离位置的示意图；

图4为本发明实施例一种物体检测方法中判断角度位置的示意图；

图5为本发明实施例一种物体检测装置的结构组成示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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。

图1为本发明实施例一种物体检测方法的实现流程示意图；

图2为本发明实施例一种物体检测方法中第一影像的结构示意图。

请参考图1和图2，本发明一方面提供一种物体检测方法，方法包括：

步骤101，获取第一影像，其中第一影像中至少包含标准物体和待检测物体；

步骤102，获取标准物体上表征待检测物体位置区域的第一标记以及表征标准物体至少部分轮廓的第二标记；

步骤103，根据第一标记、第二标记和待检测物体，判断待检测物体的位置是否正确。

本实施例中，在步骤101中，第一影像包括静态图像、动态图像、投影图像和视频等等。标准物体为具有固定尺寸的物体，主要用于给待检测物体作为参考，具体可以是例如笔记本或者冰箱的外包装箱。影像中，待检测物体位于标准物体上，以标准物体为外包装箱为例，待检测物体可以是贴于包装箱上的产品标签、印刷在包装箱上的文字等；在影像中，待检测物体与标准物体之间还可以是具有间隔距离。

在步骤102中，第一标记用于提示待检测物体的位置区域，仍以标准物体为包装箱为例，第一标记则可以是印刷在包装箱上的直角边或者矩形框，用于表示标签的贴附区域。若影像中包装箱的整体轮廓为矩形轮廓，那么第二标记则可以是矩形轮廓的直角边、其中一个侧边或者矩形等等。

在步骤103中，第一标记和第二标记作为标准物体上的标准标记，待检测物体的位置具体包括距离位置和角度位置，以标准物体为包装箱、待检测物体为标签为例，距离位置可以是标签距离第一标记的距离，角度位置可以是标签相对于第二标记的角度。

本方案可以应用于笔记本、冰箱等包装箱上标签位置的检测，以判断标签的贴附是否正确。

本方案还可以应用于课堂教学中的书写测试中，具体的，可将作业本上的田字格作为标准物体，学生所写的字为待检测物体，根据田字格来判断学生所写的字是否标准。

由此，获取标准物体上的第一标记和第二标记作为参考标记，以结合待检测物体判断待检测物体的位置是否正确，相对于现有技术通过人为判断而言，本方案可实现自动化检测，检测精准度高并且检测速度快。

进一步地，本方案在获取第一标记和第二标记之前，还可以首先判断第一影像中是否存在多个/缺少待检测物体，若判定第一影像中存在多个/缺少待检测物体，则反馈表征第一影像中存在多个/缺少待检测物体的检测结果；若判定第一影像中不存在多个/缺少待检测物体，则继续执行步骤102以及步骤103。

在一可实施方式中，在获取标准物体上表征待检测物体位置区域的第一标记以及表征标准物体至少部分轮廓的第二标记之前，方法还包括：

将第一影像进行灰度处理以及降噪处理。

本实施例中，在获取到第一影像之后，一般第一影像为R、G、B三通道的彩色图像，对第一影像进行灰度处理，可减少后续步骤中计算机的数据处理量。

降噪具体可以通过均值滤波器、自适应维纳滤波器、中值滤波器等对第一影像进行处理实现，以减少噪声对获取第一标记和第二标记等步骤的干扰，进而可提升最终判断待检测物体的位置是否正确的准确度。

在一可实施方式中，根据第一标记、第二标记和待检测物体，判断待检测物体的位置是否正确，包括：

获取待检测物体上的第三标记和表征待检测物体至少部分轮廓的第四标记；

根据第一标记和第三标记，判断待检测物体的距离位置是否正确；

根据第二标记和第四标记，判断待检测物体的角度位置是否正确。

本实施例中，步骤103的具体为：

待检测物体上的第三标记可以为部分或者整体轮廓，也可以是某个区域内的像素点。第四标记可以是待检测物体上的直角边、曲线、侧边或者顶点等。本方案优选根据第一标记和第三标记，判断待检测物体的距离位置是否正确，根据第二标记和第四标记，判断待检测物体的角度位置是否正确。

图3为本发明实施例一种物体检测方法中判断距离位置的示意图。

在一可实施方式中，获取待检测物体上的第三标记，包括：

根据像素点阈值确定待检测物体中表征特定颜色轮廓的第一区域；

根据第一区域和待检测物体所对应的已知参数信息，确定表征待检测物体整体轮廓的第二区域；

在第二区域上选定第三标记。

结合图3所示，本实施例中，第一影像中，标准物体、待检测物体以及背景图的像素存在差别，因此获取待检测物体上的第三标记的过程可根据像素点阈值确定待检测物体中表征特定颜色轮廓的第一区域，其中特定颜色应为在第一影像中最具特征的颜色，图3仍以标准物体为包装箱、待检测物体为标签为例，若第一影像在经过灰度处理过后，标签上的白色区域为第一影像中最具特征的颜色，那么选取白色作为特定颜色。确定第一区域时，具体可遍历第一影像中的各个像素点，并与预设好的像素点阈值进行像素值比较，根据实际情况选取大于像素点阈值或者小于像素点阈值的像素点作为第一区域。

待检测物体所对应的已知参数信息可以包括待检测物体中同一像素的形状、尺寸、位置等信息，确定表征待检测物体整体轮廓的第二区域的过程为：第一区域和已知参数信息进行形状、像素、尺寸等匹配，确定第一区域在待检测物体中的位置，根据所确定的位置得到整体待检测物体在第一影像中的第二区域，例如第一区域为待检测物体矩形标签中的下半部分，那么形状、像素、尺寸等匹配可以确定矩形标签中最下面两个直角的在第一影像中的位置，那么再结合已知参数信息获取到矩形标签其他直角的位置以及各个边的位置，即得到标签矩形的第二区域。

第三标记可以是第二区域中的某个像素点或者像素区域，图3中，优选标签矩形的左上角作为第三标记。

在一可实施方式中，根据第一标记和第三标记，判断待检测物体的距离位置是否正确，包括：

以第三标记为基点在设定范围内检测第一标记上的像素点；

若在设定范围内未检测到像素点，则判定待检测物体的距离位置不正确；

若在设定范围内检测到像素点，则根据像素点生成表征代表第一标记的第五标记；

根据第三标记和第五标记，进一步判断待检测物体的距离位置是否正确。

结合图3所示，本实施例中，设定范围可根据实际需求自行设定，第一标记上的像素点的检测手段可以是根据预设像素阈值范围遍历设定范围的所有像素点，根据实际需求选取所有像素点中位于预设像素阈值范围内的像素点。仍以标准物体为包装箱、待检测物体为标签为例，优选矩形标签的左上角为第三标记，则以该左上角为基点并检测在优选2mm范围内满足预设像素阈值范围的像素点。

若在设定范围内未检测到像素点，说明第三标记附近不存在第一标记，则判定待检测物体的距离位置不正确。

若在设定范围内检测到像素点，则根据像素点生成表征代表第一标记的第五标记，并进一步根据第三标记和第五标记，判断待检测物体的距离位置是否正确。其中第五标记为通过检测第一标记的像素点生成，用于表示第一标记，但是检测的像素点可能不全面，因此生成的第五标记可能为第一标记的其中一部分。例如图3中第一标记的形状为直角边，但是根据像素点生成的第五标记可能是直角边，也有可能是直边或者其他形状。

在一可实施方式中，在根据第三标记和第五标记，判断待检测物体的距离位置是否正确之前，方法还包括：

判断第五标记的第一特征和第一标记的第二特征是否满足预设条件；

若判定第一特征和第二特征满足预设条件，则根据第三标记和第五标记，判断待检测物体的距离位置是否正确。

若判定第一特征和第二特征不满足预设条件，则判定待检测物体的距离位置不正确。

本实施例中，由于生成的第五标记可能为第一标记的其中一部分，相应的，它们各自的特征可能存在差异。第一特征和第二特征可以是夹角特征、直线数量特征、形状特征等等，相应的，预设条件可以包括第一特征和第二特征的夹角在预设夹角范围内、直线数量相差预设数量范围内、形状相似度在预设相似范围内。

若判定第一特征和第二特征满足预设条件，说明第五标记可以作为判断待检测物体的距离位置是否正确的基础，则根据第三标记和第五标记，判断待检测物体的距离位置是否正确。相反的，若判定第一特征和第二特征不满足预设条件，说明第五标记不可以作为判断待检测物体的距离位置是否正确的基础，则判定待检测物体的距离位置不正确。

在一可实施方式中，第一标记至少包含第一直线和第二直线，第二特征为第一直线和第二直线之间的第一夹角；第五标记至少包含第三直线和第四直线，第一特征为第三直线和第四直线之间的第二夹角；

相应的，判断第五标记的第一特征和第一标记的第二特征是否满足预设条件，包括：

判断第二夹角是否满足以第一夹角为基点的夹角范围。

本实施例中，第一标记优选为直角边，那么第一夹角为90°，第三直线和第四直线可通过所检测到的像素点经过线性拟合，得到第三直线和第四直线的数学表达式：Ax+By+C＝0，A′x+B′y+C′＝0。

相应的，判断第五标记的第一特征和第一标记的第二特征是否满足预设条件，具体为：

判断第三直线和第四直线之间的第二夹角是否满足以第一夹角为基点的夹角范围，其中第一夹角为基点的夹角范围优选为θ∈[89°,90°]，

图4为本发明实施例一种物体检测方法中判断角度位置的示意图。

在一可实施方式中，第二标记至少为标准物体上的第一边线，第四标记至少为待检测物体上的第二边线，其中第一边线和第二边线均位于第一影像的同侧；

相应的，根据第二标记和第四标记，判断待检测物体的角度位置是否正确，包括：

计算第一边线和第二边线之间的第三夹角；

若第三夹角位于预设角度范围内，则判定待检测物体的角度位置正确；

若第三夹角不位于预设角度范围内，则判定待检测物体的角度位置不正确。

结合图4所示，本实施例中，第一边线优选为标准物体的外侧边或者直角边，第一边线和第二边线均位于第一影像的同侧，例如第一边线位于第一影像中标准物体的左侧边线，那么第二边线同样为第一影像中待检测物体的左侧边线。

根据第二标记和第四标记，判断待检测物体的角度位置是否正确的过程中，具体计算计算第一边线和第二边线之间的第三夹角，若第三夹角位于预设角度范围内，则判定待检测物体的角度位置正确，其中预设角度范围优选为[0,5]，若第三夹角不位于预设角度范围内，则判定待检测物体的角度位置不正确。

在一可实施方式中，在判断待检测物体的位置是否正确之后，方法还包括：

输出第二影像，其中第二影像中至少包括标准物体和待检测物体、待检测物体的位置是否正确的判断结果。

本实施例中，判断结果可以以字符“pass”或者“fail”显示在第二影像中。

图5为本发明实施例一种物体检测装置的结构组成示意图。

结合图5所示，本发明实施例另一方面提供一种物体检测装置，装置包括：

影像获取模块201，用于获取第一影像，其中第一影像中至少包含标准物体和待检测物体；

物体标记模块202，用于获取标准物体上表征待检测物体位置区域的第一标记以及表征标准物体至少部分轮廓的第二标记；

位置判断模块203，用于根据第一标记、第二标记和待检测物体，判断待检测物体的位置是否正确。

本实施例中，在影像获取模块201中，第一影像包括静态图像、动态图像、投影图像和视频等等。标准物体为具有固定尺寸的物体，主要用于给待检测物体作为参考，具体可以是例如笔记本或者冰箱的外包装箱。影像中，待检测物体位于标准物体上，以标准物体为外包装箱为例，待检测物体可以是贴于包装箱上的产品标签、印刷在包装箱上的文字等；在影像中，待检测物体与标准物体之间还可以是具有间隔距离。

在物体标记模块202中，第一标记用于提示待检测物体的位置区域，仍以标准物体为包装箱为例，第一标记则可以是印刷在包装箱上的直角边或者矩形框，用于表示标签的贴附区域。若影像中包装箱的整体轮廓为矩形轮廓，那么第二标记则可以是矩形轮廓的直角边、其中一个侧边或者矩形等等。

在位置判断模块203中，第一标记和第二标记作为标准物体上的标准标记，待检测物体的位置具体包括距离位置和角度位置，以标准物体为包装箱、待检测物体为标签为例，距离位置可以是标签距离第一标记的距离，角度位置可以是标签相对于第二标记的角度。

本方案可以应用于笔记本、冰箱等包装箱上标签位置的检测，以判断标签的贴附是否正确。

本方案还可以应用于课堂教学中的书写测试中，具体的，可将作业本上的田字格作为标准物体，学生所写的字为待检测物体，根据田字格来判断学生所写的字是否标准。

由此，获取标准物体上的第一标记和第二标记作为参考标记，以结合待检测物体判断待检测物体的位置是否正确，相对于现有技术通过人为判断而言，本方案可实现自动化检测，检测精准度高并且检测速度快。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种物体检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第一影像，其中所述第一影像中至少包含标准物体和待检测物体；

获取所述标准物体上表征所述待检测物体位置区域的第一标记以及表征所述标准物体至少部分轮廓的第二标记；

根据所述第一标记、第二标记和待检测物体，判断所述待检测物体的位置是否正确。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取所述标准物体上表征所述待检测物体位置区域的第一标记以及表征所述标准物体至少部分轮廓的第二标记之前，所述方法还包括：

将所述第一影像进行灰度处理以及降噪处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一标记、第二标记和待检测物体，判断所述待检测物体的位置是否正确，包括：

获取所述待检测物体上的第三标记和表征所述待检测物体至少部分轮廓的第四标记；

根据所述第一标记和第三标记，判断所述待检测物体的距离位置是否正确；

根据所述第二标记和第四标记，判断所述待检测物体的角度位置是否正确。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取所述待检测物体上的第三标记，包括：

根据像素点阈值确定所述待检测物体中表征特定颜色轮廓的第一区域；

根据所述第一区域和所述待检测物体所对应的已知参数信息，确定表征所述待检测物体整体轮廓的第二区域；

在所述第二区域上选定所述第三标记。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一标记和第三标记，判断所述待检测物体的距离位置是否正确，包括：

以所述第三标记为基点在设定范围内检测所述第一标记上的像素点；

若在所述设定范围内未检测到所述像素点，则判定所述待检测物体的距离位置不正确；

若在所述设定范围内检测到所述像素点，则根据所述像素点生成表征代表所述第一标记的第五标记；

根据所述第三标记和第五标记，进一步判断所述待检测物体的距离位置是否正确。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在根据所述第三标记和第五标记，判断所述待检测物体的距离位置是否正确之前，所述方法还包括：

判断所述第五标记的第一特征和所述第一标记的第二特征是否满足预设条件；

若判定所述第一特征和所述第二特征满足所述预设条件，则根据所述第三标记和第五标记，判断所述待检测物体的距离位置是否正确。

若判定所述第一特征和所述第二特征不满足所述预设条件，则判定所述待检测物体的距离位置不正确。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一标记至少包含第一直线和第二直线，所述第二特征为所述第一直线和第二直线之间的第一夹角；所述第五标记至少包含第三直线和第四直线，所述第一特征为所述第三直线和第四直线之间的第二夹角；

相应的，所述判断所述第五标记的第一特征和所述第一标记的第二特征是否满足预设条件，包括：

判断所述第二夹角是否满足以所述第一夹角为基点的夹角范围。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二标记至少为所述标准物体上的第一边线，所述第四标记至少为所述待检测物体上的第二边线，其中所述第一边线和第二边线均位于所述第一影像的同侧；

相应的，所述根据所述第二标记和第四标记，判断所述待检测物体的角度位置是否正确，包括：

计算所述第一边线和第二边线之间的第三夹角；

若所述第三夹角位于预设角度范围内，则判定所述待检测物体的角度位置正确；

若所述第三夹角不位于预设角度范围内，则判定所述待检测物体的角度位置不正确。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在判断所述待检测物体的位置是否正确之后，所述方法还包括：

输出第二影像，其中所述第二影像中至少包括所述标准物体和待检测物体、所述待检测物体的位置是否正确的判断结果。

10.一种物体检测装置，其特征在于，所述装置包括：

影像获取模块，用于获取第一影像，其中所述第一影像中至少包含标准物体和待检测物体；

物体标记模块，用于获取所述标准物体上表征所述待检测物体位置区域的第一标记以及表征所述标准物体至少部分轮廓的第二标记；

位置判断模块，用于根据所述第一标记、第二标记和待检测物体，判断所述待检测物体的位置是否正确。

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