[发明专利]钢丝绳芯输送带接头搭接标记和识别方法

摘要

针对点云法存在的问题，本文提出了一种利用改进的Harris角点检测与Hough变换检测直线的钢丝绳芯输送带接头搭接线标识算法，该算法利用直线方向直方图法确定主方向，可使标识出的搭接线不会偏离主方向，避免了点云法中由于噪声干扰频繁出现标识出的搭接线明显偏离的情况，从而提高了算法的鲁棒性。同时，该算法针对未能标识出的搭接线还提供了补线算法，确保每一幅接头图像都能有正确完整的搭接线标识。分别使用点云法和本文提出的算法进行实验，实验结果验证了该算法的标识的搭接线更加整齐美观，提高了皮带接头搭接数识别的精度。

主权项

1.钢丝绳芯输送带接头搭接标记和识别方法，其特征在于包括以下步骤：(1)从指定路径读入钢丝绳芯输送带接头图像；(2)对读入的钢丝绳芯输送带接头图像数据进行高斯模糊、锐化、滤波操作，去除图像噪声；(3)利用改进后的Harris角点检测算法对图像数据进行计算，标记出接头图像中的角点，改进后的Harris角点检测算法的步骤为：(a)对图像每个像素进行计算求得水平差分算子I_x和竖直差分算子I_y，进而求得矩阵m中四个元素的值：其中I_x²＝I_x*I_x，I_y²＝I_y*I_y；(b)对矩阵m的四个元素进行高斯平滑滤波，得到滤波矩阵m；(c)计算滤波矩阵m中对应于每个像素的角点量cim(R)，得到角点量矩阵cim；(d)在角点量矩阵cim中，同时满足“是局部邻域内的极大值”和“大于阈值”这两个条件的角点量cim(R)所对应的像素点被认为是角点；(4)使用opencv库中的霍夫变换函数将图像中的角点连成直线；(5)统计所有直线的斜率，然后将出现次数最多的斜率定为主斜率，保存斜率为主斜率的直线；(6)统计图像中的上边界处直线，如果有两条，则记下需要标识出的搭接线，如果不足两条，使用补线算法补全，然后再记下需要标识出的搭接线；补线算法的步骤为：计算已有直线纵坐标的最大值maxY与最小值minY，统计(minY‑30,minY)与(maxY,maxY+30)范围内的角点个数n与点到直线的竖直距离，计算平均距离d，根据平均距离d的正负、已有直线的斜率和截距补全另一条直线；(7)统计图像中的下边界处直线，如果有两条，则记下需要标识出的搭接线，如果不足两条，使用补线算法补全，然后再记下需要标识出的搭接线；(8)统计中间部分的搭接线，从多条直线中选出白色间隙中最上边和最下边的两条线即为搭接线；如果白色间隙中只有一条搭接线，需要借助补线算法补全另一条搭接线；然后记下两条搭接线用于标识；(9)显示已经标识出的接头搭接线；如果没有到最后一张接头图像，继续回到步骤(1)；如果已经是最后一张图片，则结束。