瓶子的检测方法及装置与流程

技术特征：

1.一种瓶子的检测方法，其特征在于，包括：

根据扫描图像获取边缘图像；

根据所述边缘图像基于瓶子的对称性通过统计扫描窗口内关于扫描窗口的对称轴对称的边缘点确定待选瓶子区域，包括：

在所述边缘图像上以预定像素间隔确定平行的横向扫描线；

以所述横向扫描线上的像素点为扫描窗口的中心，沿所述横向扫描线移动所述扫描窗口，其中，所述扫描窗口的高度不大于相邻横向扫描线间隔；

通过统计每个扫描窗口内关于扫描窗口的纵向对称轴对称的边缘点，确定所述扫描窗口的对称性值；

统计对称性值大于预定对称性值的纵向连续扫描窗口数量，若所述对称性值大于预定对称性值的纵向连续扫描窗口数量大于预定纵向连续阈值，则确定纵向连续扫描窗口中，对称的边缘点之间的区域为待选瓶子区域，其中，所述纵向连续扫描窗口为横坐标相同，纵坐标位于相邻扫描线的扫描窗口；

从所述待选瓶子区域中筛选出瓶子区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对称性值为与所述对称轴距离相同的对称的边缘点的最大数量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定纵向连续扫描窗口中，对称的边缘点之间的区域为待选瓶子区域包括：

在获取所述对称的边缘点之间的区域后，沿对称轴向两端纵向扩展获取的所述对称的边缘点之间的区域，遇到边缘点为止，获取待选瓶子区域；和/或，

在获取所述对称的边缘点之间的区域后，根据瓶子轴对称、边缘封闭、形状规律的特点，初筛选获取的所述对称的边缘点之间的区域，获取待选瓶子区域，包括：若从所述对称轴到所述对称的边缘点经过的边缘点的数量不大于预定穿越阈值，则确定所述对称的边缘点之间的区域为所述待选瓶子区域；和/或，若所述对称的边缘点之间的区域连接对称的边缘点的端点之间的边缘线的间断点数量不大于预定间断阈值，则确定所述对称的边缘点之间的区域为所述待选瓶子区域；和/或，若所述对称的边缘点之间的区域高宽比在预定高宽比范围内，则确定所述对称的边缘点之间的区域为所述待选瓶子区域。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

在确定所述待选瓶子区域之后还包括：

以预定角度间隔将所述边缘图像旋转180度，确定每个旋转角度下所述边缘图像中的所述待选瓶子区域。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述边缘图像基于瓶子的对称性通过统计扫描窗口内关于扫描窗口的对称轴对称的边缘点确定所述扫描窗口的对称性值包括：

根据公式

确定扫描窗口的对称性值，其中，(x,y)为对称轴上的点的坐标，SymmetricValue(x,y)为扫描窗口的对称性值；i，j为自然数；

Condition(x,y,i)＝(Edgemap(x-i,j)|Edgemap(x-i-1,j))&&(Edgemap(x+i,j)|Edgemap(x+i+1,j))；

Edgemap表示边缘图像，边缘点的值不为0，背景值为0；

windowInnerWidth是扫描窗口内窗口的像素宽度；

windowOuterWidth是扫描窗口外窗口的像素宽度；

windowHeight是扫描窗口的像素高度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述待选瓶子区域中筛选出瓶子区域包括：

根据瓶子质地均匀、尺寸在预定范围内，和/或长宽比在预定范围内的特点，从所述待选瓶子区域中筛选瓶子区域；

和/或，

根据所述待选瓶子区域的显示效果，从所述待选瓶子区域中筛选瓶子区域，所述显示效果包括清晰度和/或位置。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述从所述待选瓶子区域中筛选出瓶子区域包括：

若覆盖区域重叠的两个所述待选瓶子区域的对称轴的距离小于预定中心距离阈值，且宽度差小于预定宽度差阈值，则剔除宽的所述待选瓶子区域；和/或，

若两个所述待选瓶子区域重叠，则根据重叠区域的大小、两个所述待选瓶子区域的大小和/或两个所述待选瓶子区域的旋转角度差进行非极大值抑制，保留其中更为显著的待选瓶子区域；和/或，

若所述待选瓶子区域的纵向对称轴灰度均值大于预定灰度阈值，则剔除所述待选瓶子区域；和/或，

若所述待选瓶子区域的位置超过预定有效图像区域，则剔除所述待选瓶子区域；和/或，

若所述待选瓶子区域的高度大于预定最大高度阈值或面积小于最小面积阈值，则剔除所述待选瓶子区域；和/或，

若所述待选瓶子区域的高宽比不在对应宽度的瓶子的预定高宽比范围内，则剔除所述待选瓶子区域。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据扫描图像获取边缘图像包括：

预处理所述扫描图像，包括：减小扫描图像的灰度值取值范围、等长宽比缩小所述扫描图像和/或将所述扫描图像进行预定像素范围的均值模糊；

根据降低信息量后的所述扫描图像，基于边缘检测算法确定边缘图像。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预处理所述扫描图像还包括：

若所述扫描图像不为正方形，则将所述扫描图像放置在旋转中心，以空白补全所述扫描图像为正方形。

10.一种瓶子的检测装置，其特征在于，包括：

边缘确定模块，用于根据扫描图像获取边缘图像；

扫描线确定模块，用于在所述边缘图像上以预定像素间隔确定平行的横向扫描线；

待选区域确定模块，用于根据所述边缘图像，基于瓶子的对称性，通过统计扫描窗口内关于扫描窗口的对称轴对称的边缘点，确定待选瓶子区域，包括：

窗口移动单元，用于以所述横向扫描线上的像素点为扫描窗口的中心，沿所述横向扫描线移动所述扫描窗口；

对称性值确定单元，用于通过统计每个扫描窗口内关于扫描窗口的纵向对称轴对称的边缘点，确定所述扫描窗口的对称性值；

纵向连续确定单元，用于统计对称性值大于预定对称性值的纵向连续扫描窗口数量，若所述对称性值大于预定对称性值的纵向连续扫描窗口数量大于预定纵向连续阈值，则确定纵向连续扫描窗口中，对称的边缘点之间的区域为待选瓶子区域，其中，所述纵向连续扫描窗口为横坐标相同，纵坐标位于相邻扫描线的扫描窗口；

筛选模块，用于从所述待选瓶子区域中筛选出瓶子区域。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述对称性值为与所述对称轴距离相同的对称的边缘点的最大数量。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述待选区域确定模块还包括：

扩展单元，用于在获取所述对称的边缘点之间的区域后，沿对称轴向两端纵向扩展所述对称的边缘点之间的区域，遇到边缘点为止，获取待选瓶子区域；和/或，

初筛选单元，用于在获取所述对称的边缘点之间的区域后，根据瓶子轴对称、边缘封闭、形状规律的特点，初筛选获取的所述对称的边缘点之间的区域，获取待选瓶子区域，包括：若从所述对称轴到所述对称的边缘点经过的边缘点的数量不大于预定穿越阈值，则确定所述对称的边缘点之间的区域为所述待选瓶子区域；和/或，若所述对称的边缘点之间的区域连接对称的边缘点的端点之间的边缘线的间断点数量不大于预定间断阈值，则确定所述对称的边缘点之间的区域为所述待选瓶子区域；和/或，若所述对称的边缘点之间的区域高宽比在预定高宽比范围内，则确定所述对称的边缘点之间的区域为所述待选瓶子区域。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

所述待选区域确定模块还包括：旋转单元，用于在确定所述待选瓶子区域之后以预定角度间隔将所述边缘图像旋转180度；

所述待选区域确定模块还用于根据旋转后的所述边缘图像，基于瓶子的对称性，通过统计扫描窗口内关于扫描窗口的对称轴对称的边缘点，确定每个旋转角度下所述边缘图像中的所述待选瓶子区域。

14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述对称性值确定单元，还用于：根据公式

确定扫描窗口的对称性值，其中，(x,y)为对称轴上的点的坐标，SymmetricValue(x,y)为扫描窗口的对称性值；i，j为自然数；

Condition(x,y,i)＝(Edgemap(x-i,j)|Edgemap(x-i-1,j))&&(Edgemap(x+i,j)|Edgemap(x+i+1,j))；

Edgemap表示边缘图像，边缘点的值不为0，背景值为0；

windowInnerWidth是扫描窗口内窗口的像素宽度；

windowOuterWidth是扫描窗口外窗口的像素宽度；

windowHeight是扫描窗口的像素高度。

15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述筛选模块，还用于根据瓶子质地均匀、尺寸在预定范围内，和/或长宽比在预定范围内的特点，从所述待选瓶子区域中筛选瓶子区域；和/或，根据所述待选瓶子区域的显示效果，从所述待选瓶子区域中筛选瓶子区域，所述显示效果包括清晰度和/或位置。

16.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

所述筛选模块包括：

中心坐标及宽度拣选单元，用于在覆盖区域重叠的两个所述待选瓶子区域的对称轴的距离小于预定中心距离阈值，且宽度差小于预定宽度差阈值的情况下，剔除宽的所述待选瓶子区域；和/或，

重叠区域拣选单元，用于在两个所述待选瓶子区域重叠的情况下，根据重叠区域的大小、两个所述待选瓶子区域的大小和/或两个所述待选瓶子区域的旋转角度差进行非极大值抑制，保留其中更为显著的待选瓶子区域；和/或，

灰度拣选单元，用于在所述待选瓶子区域的纵向对称轴灰度均值大于预定灰度阈值的情况下，剔除所述待选瓶子区域；和/或，

位置拣选单元，用于在所述待选瓶子区域的位置超过预定有效图像区域的情况下，剔除所述待选瓶子区域；和/或，

区域大小拣选单元，用于在所述待选瓶子区域的高度大于预定最大高度阈值或面积小于最小面积阈值的情况下，剔除所述待选瓶子区域；和/或，

尺寸拣选单元，用于在所述待选瓶子区域的高宽比不在对应宽度的瓶子的预定高宽比范围内的情况下，剔除所述待选瓶子区域。

17.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述边缘确定模块包括：

图像预处理单元，用于预处理所述扫描图像，包括：减小扫描图像的灰度值取值范围、等长宽比缩小所述扫描图像和/或将所述扫描图像进行预定像素范围的均值模糊；

边缘提取单元，用于根据经过预处理的所述扫描图像，基于边缘检测算法确定边缘图像。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述图像预处理单元，还用于在所述扫描图像不为正方形的情况下，将所述扫描图像放置在旋转中心，以空白补全所述扫描图像为正方形。