專利名稱：煙支空頭檢測過程中淺黃色煙絲識別并加深的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙支空頭檢測過程中淺黃色煙絲識別并加深的方法，屬于煙支空頭檢測領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在采用機器視覺技術(shù)的煙支空頭檢測器中，工業(yè)相機鏡頭與煙支成一定的角度安裝，系統(tǒng)根據(jù)每支煙拍攝到的煙絲區(qū)域像素數(shù)來判斷煙支是否存在空頭，即當煙絲區(qū)域像素數(shù)低于系統(tǒng)設(shè)定的基準值時則認為該煙支為空頭煙支。煙支空頭檢測器需要對工業(yè)相機拍得的煙支煙絲端面圖像依次進行灰度化、二值化、腐蝕、膨脹等處理，查找并繪制煙絲區(qū)域輪廓，最后計算出輪廓面積即煙絲區(qū)域的像素數(shù)。當煙支中存在淺黃色煙絲時，通過灰度化處理后淺黃色煙絲區(qū)域與白色盤紙區(qū)域的灰 度值非常接近，在后續(xù)的處理中會將淺黃色煙絲誤識別為白色盤紙，影響系統(tǒng)的檢測準確度。

發(fā)明內(nèi)容
為了避免圖像處理過程中將淺黃色煙絲誤識別為白色盤紙，本發(fā)明提供一種煙支空頭檢測過程中淺黃色煙絲識別并加深的方法，將淺黃色煙絲識別出并對其進行顏色加深處理，從而保證后續(xù)煙絲區(qū)域識別的準確度。為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種煙支空頭檢測過程中淺黃色煙絲識別并加深的方法，其特征在于在對煙支煙絲端面圖像進行灰度化處理之前，先將淺黃色煙絲識別出并對其進行顏色加深處理，主要包括以下步驟(I)將彩色圖像按RGB三通道分割為三張灰度圖像，分別記為Pb，Pg, Pr ；(2)將灰度圖像Pb中每個像素點的灰度值增加30，得灰度圖像Pb’ ；(3)建立一張與原彩色圖像尺寸相同的灰度圖像作為蒙板圖像；(4)將灰度圖像Pr每個像素點對應(yīng)的灰度值與Pb’每個像素點對應(yīng)的灰度值進行比較，并將結(jié)果賦值給蒙板圖像，若比較值為正，蒙板圖像上相應(yīng)像素點的灰度值賦值為255，若比較值非正，蒙板圖像上相應(yīng)像素點的灰度值賦值為0 ;(5)使用蒙板圖像對原彩色圖像進行賦值處理，若蒙板圖像中某像素點的灰度值為255，則將原彩色圖像相應(yīng)像素點的RGB值全部賦值為0，若蒙板圖像某像素點的灰度值為0，則原彩色圖像相應(yīng)像素點的RGB值不變；此時，原彩色圖像中的淺色煙絲部分被加深為黑色。本發(fā)明的有益效果是(I)本發(fā)明通過觀察和分析煙絲與盤紙的RGB值特性，創(chuàng)新的提出了通過判斷B、R通道的強度值之差來識別淺色煙絲。(2)圖像處理技術(shù)發(fā)展成熟，本發(fā)明中使用的圖像處理算法都是很成熟的算法，方便開發(fā)人員調(diào)用。(3)本發(fā)明提出的淺色煙絲識別方法可以很容易的對煙絲進行識別，很大程度上提高了后期圖像處理的準確度；本發(fā)明既能應(yīng)用于煙支的空頭檢測，又能推廣借鑒到其他相近顏色的識別處理中。
具體實施例方式一種煙支空頭檢測過程中淺黃色煙絲識別并加深的方法，其特征在于在對煙支煙絲端面圖像進行灰度化處理之前，先將淺黃色煙絲識別出并對其進行顏色加深處理，主要包括以下步驟(I)將彩色圖像按RGB三通道分割為三張灰度圖像，分別記為Pb，Pg, Pr ；(2)將灰度圖像Pb中每個像素點的灰度值增加30，得灰度圖像Pb’ ；(3)建立一張與原彩色圖像尺寸相同的灰度圖像作為蒙板圖像；(4)將灰度圖像Pr每個像素點對應(yīng)的灰度值與Pb’每個像素點對應(yīng)的灰度值進行比較，并將結(jié)果賦值給蒙板圖像，若比較值為正，蒙板圖像上相應(yīng)像素點的灰度值賦值為255，若比較值非正，蒙板圖像上相應(yīng)像素點的灰度值賦值為0 ;(5)使用蒙板圖像對原彩色圖像進行賦值處理，若蒙板圖像中某像素點的灰度值為255，則將原彩色圖像相應(yīng)像素點的RGB值全部賦值為0，若蒙板圖像某像素點的灰度值為0，則原彩色圖像相應(yīng)像素點的RGB值不變；此時，原彩色圖像中的淺色煙絲部分被加深為黑色。
工業(yè)相機拍攝到的單支煙原始圖像先經(jīng)灰度化處理，分別對原始圖像和經(jīng)灰度化處理后的圖像的盤紙及煙絲部分進行取點和像素分析，所得結(jié)果如表I及表2所示。原始圖像中含有明顯的淺色煙絲，經(jīng)灰度化處理后淺色煙絲部分的灰度值與盤紙部分的灰度值相近，且存在交集。若進行二值化處理并繪制輪廓，極易出現(xiàn)將淺色煙絲誤識別為盤紙的狀況。本發(fā)明通過數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)淺色煙絲部分的R通道與B通道的灰度值之差始終保持在35以上。而盤紙部分，雖然整體與煙絲部分灰度值相當，但R通道與B通道的灰度值之差卻較小，如表I所示，最大22，最小甚至會出現(xiàn)負值。因此，本發(fā)明提出將工業(yè)相機拍攝到的單支煙原始圖像進行通道分割，通過判斷R通道的強度值與B通道的強度值之差是否達到一定閾值來判斷該部分圖像是否屬于淺色煙絲部分。R通道與B通道灰度值之差大于30的部分，其灰度值均被調(diào)整為0，使得淺黃色煙絲得到加深并與盤紙部分形成鮮明對比。再經(jīng)二值化處理并繪制的輪廓能較為準確的反應(yīng)出煙絲的實際情況。本發(fā)明以計算機視覺庫Emgu CV為例，其具體處理步驟如下(I)將工業(yè)相機拍攝到的單支煙圖像存入Image〈Bgr，Byte〉型變量ImageROI ；(2)將ImageROI按通道分割為灰度圖像，并存入Image〈Gray，Byte〉型數(shù)組，相關(guān)代碼為Image〈Gray, Byte> [] ImageGrayBuf = ImageROI. Split ()；(3)將數(shù)組ImageGrayBuf中B通道各像素點的灰度值增加30,相關(guān)代碼為ImageGrayBuf
= ImageGrayBuf
. Add(new Gray(30))；(4)將數(shù)組ImageGrayBuf中R通道各像素點灰度值ImageGrayBuf [2]與修改后B通道各像素點灰度值ImageGrayBuf
相比較，并將結(jié)果賦給Image〈Gray, Byte〉型蒙板變量ImageMask，若比較值為正，ImageMask相應(yīng)像素點的灰度值調(diào)整為255，若比較值非正，ImageMask相應(yīng)像素點的灰度值調(diào)整為O，相關(guān)代碼為Image〈Gray，Byte〉ImageMask=ImageGrayBuf[2]. Cmp (ImageGrayBuf
, CMP—TYPE. CV—CMP—GT);(5)使用蒙板變量ImageMask對原始圖像ImageROI進行賦值處理，若ImageMask中某像素點的灰度值為255，則將ImageROI相應(yīng)像素點的RGB值全部賦值為0 ;若ImageMask中某像素點的灰度值為0，則ImageROI相應(yīng)像素點的RGB值不變；此時，ImageROI中的淺色煙絲部分被加深為黑色，相關(guān)代碼為ImageR0I. SetValue (new Bgr (0,0， 0)， ImageMask)。本發(fā)明通過觀察和分析煙絲與盤紙的RGB值特性，創(chuàng)新的提出了通過判斷B、R通道的強度值之差來識別淺色煙絲。本發(fā)明提出的淺色煙絲識別方法可以很容易的對煙絲進行識別，很大程度上提高了后期圖像處理的準確度。表I為盤紙區(qū)域像素點RGB值分析表。
像素點(盤紙) [b[g[r[FbI灰度值
118619519812195
21741821817181
319621421317212
419720920912208
518319520118195
619420821420208
7167168166~167
81221271253126
9145148139~6145
1016117517312173Tl 171 185 183 12 183
1215015916313159
1316317617815175
1417719419720193
15165171166I169
權(quán)利要求
1.一種煙支空頭檢測過程中淺黃色煙絲識別并加深的方法，其特征在于在對煙支煙絲端面圖像進行灰度化處理之前，先將淺黃色煙絲識別出并對其進行顏色加深處理，主要包括以下步驟 (1)將彩色圖像按RGB三通道分割為三張灰度圖像，分別記為Pb，Pg,Pr ； (2)將灰度圖像Pb中每個像素點的灰度值增加30，得灰度圖像Pb’； (3)建立一張與原彩色圖像尺寸相同的灰度圖像作為蒙板圖像； (4)將灰度圖像Pr每個像素點對應(yīng)的灰度值與Pb’每個像素點對應(yīng)的灰度值進行比較，并將結(jié)果賦值給蒙板圖像，若比較值為正，蒙板圖像上相應(yīng)像素點的灰度值賦值為255，若比較值非正，蒙板圖像上相應(yīng)像素點的灰度值賦值為O ; (5)使用蒙板圖像對原彩色圖像進行賦值處理，若蒙板圖像中某像素點的灰度值為.255，則將原彩色圖像相應(yīng)像素點的RGB值全部賦值為0，若蒙板圖像某像素點的灰度值為.0，則原彩色圖像相應(yīng)像素點的RGB值不變；此時，原彩色圖像中的淺色煙絲部分被加深為里任
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煙支空頭檢測過程中淺黃色煙絲識別并加深的方法，將彩色圖像按RGB三通道分割為三張灰度圖像，分別記為Pb，Pg，Pr；將灰度圖像Pb中每個像素點的灰度值增加30，得灰度圖像Pb’；建立一張與原彩色圖像尺寸相同的灰度圖像作為蒙板圖像；將灰度圖像Pr每個像素點對應(yīng)的灰度值與Pb’每個像素點對應(yīng)的灰度值進行比較，并將結(jié)果賦值給蒙板圖像，若比較值為正，蒙板圖像上相應(yīng)像素點的灰度值賦值為255，若比較值非正，蒙板圖像上相應(yīng)像素點的灰度值賦值為0；使用蒙板圖像對原彩色圖像進行賦值處理；此時，原彩色圖像中的淺色煙絲部分被加深為黑色。本發(fā)明可以很容易的對煙絲進行識別，提高了后期圖像處理的準確度。
文檔編號A24C5/345GK102968616SQ20121041382
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者任鳴, 張濟民, 徐洋, 鄔一鳴, 杜衛(wèi)丹, 潘捷 申請人:中國電子科技集團公司第四十一研究所, 上海煙草機械有限責任公司