棒線材根數(shù)圖像識別系統(tǒng).pdf

1、棒線材計數(shù)問題已經(jīng)成為了一個令眾多鋼鐵企業(yè)頭疼的難題。東北大學(xué)設(shè)備診斷工程中心首先在國內(nèi)提出利用圖像處理和識別方法來解決這一工程中重要課題，并且已經(jīng)與撫順鋼鐵集團有限公司合作，研發(fā)關(guān)于棒線材計數(shù)的自動化裝置，本論文《棒線材根數(shù)圖像識別系統(tǒng)》就是這一研發(fā)工作的一部分。 本論文主要論述了如何利用數(shù)字圖像處理與識別的相關(guān)理論來獲取圖像中所含棒線材的根數(shù)，主要包括下面幾個方面的內(nèi)容。 首先，論述了如何運用改進的輪廓提取方法來獲取

2、圖像中棒線材的大小，主要步驟如下： 運用邊緣檢測方法，選用Sobel算子對圖像進行邊緣檢測，使棒線材輪廓突出；運用圖像分割方法中的閾值判據(jù)，選定合適閾值去除圖像的背景；運用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)中的閉運算方法，對圖像進行閉運算處理，使棒線材輪廓封閉；運用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)中的細化運算方法，使棒線材輪廓變細(單像素寬)；對數(shù)字圖像處理中一般輪廓提取法進行改進，使之能從復(fù)雜背景圖像中將目標物體輪廓逐個提取出來；提取每個輪廓的形狀特征，包括周長、面積等，

3、利用形狀分析將棒線材輪廓從眾多輪廓中區(qū)別出來；計算棒線材輪廓的近似半徑。 其次，論述了如何運用Hough變換來獲取圖像中棒線材的根數(shù)，主要步驟如下： 從同距離(攝像頭到棒線材)的單根棒線材的圖像中獲得棒線材的半徑，它等于多根棒線材圖像中所含棒線材的半徑(距離不變，棒線材在圖像中的大小不變)；選用索貝爾算子對圖像進行邊緣檢測，選用合適閾值對圖像進行閾值處理去除背景；采用模板匹配中的Hough變換將圖像從空域向參數(shù)域進行轉(zhuǎn)換

4、，進行參數(shù)累積；選用合適閾值對圖像進行閾值處理確定棒線材的位置并獲得棒線材的根數(shù)。 最后提出了能成功解決棒線材計數(shù)的方法：先用改進的輪廓提取法準確地獲取圖像中棒線材端頭的輪廓，并在此基礎(chǔ)之上計算出棒線材的半徑大小；然后用Hough變換確定棒線材在圖像中的位置，進而可以對圖像中的棒線材進行計數(shù)。 改進的輪廓提取法，是本論文對一般輪廓提取法根據(jù)棒線材端頭識別的需要進行改進而提出來的，改進后的輪廓提取法能從復(fù)雜背景圖像中將物體