刘金达:基于机器视觉的纸张计数方法研究论文

刘金达:基于机器视觉的纸张计数方法研究论文

本文主要研究内容

作者刘金达(2019)在《基于机器视觉的纸张计数方法研究》一文中研究指出:印刷业、出版业等行业对国民经济发展具有很重要的作用,在印刷、出版过程中精确地进行纸张计数是这些行业面临的重要问题之一。目前基于机器视觉的纸张计数系统主要针对较厚的纸张,不能适应较薄纸张的计数。为了解决这个问题,本文提出了首先对纸张层叠图像做图像拼接,然后进行纸张计数的方案。主要研究内容和实验结果如下:(1)搭建了成像系统,并分析了关键部件的选型。成像系统是纸张计数的基础,其主要功能是采集一系列纸张层叠图像,该系统采用单相机成像,可以自上而下进行拍摄一系列图像;对成像系统中各种工业相机、光学镜头、光源做了对比,并根据纸张的厚度、侧面特征等选用合适的器件类型;在拍摄到纸张层叠图像后,对图像的特征做了更进一步分析,为后续的图像拼接和纸张计数奠定了良好基础。(2)提出针对纸张层叠图像拼接的特征点提取算法。通过分析内点和外点对应纸张条纹骨架的关系,改进RANSAC算法估计空间变换模型的精度。提取特征点过程中,首先用动态阈值分割处理图像,将灰度图像分割为二值图像,再用数学形态学的方法处理图像,其中,用开运算平滑目标轮廓、消除噪声,用闭运算填充孔洞、连接狭窄缝隙,然后用最大圆盘法实现图像细化,得到纸张条纹的骨架特征,最后提取骨架的端点作为潜在特征点,通过分析潜在特征点中内点和外点与对应的骨架长度之间的分布规律,设定骨架长度阈值,剔除部分骨架长度较小的潜在特征点,从而提高内点所占的比例,即重复率;最后,构建特征向量,对具有平移关系的两幅图像中特征点匹配对的分布进行分析,以改进的DBSCAN聚类算法处理特征向量,通过RANSAC算法实现图像拼接。(3)建立纸张厚度与压力的关系模型,将模型与灰度投影法相结合,实现纸张计数。在图像预处理阶段,采用Hough变换对图像进行直线倾斜校正,然后,在对比了直方图均衡化、线性灰度变换、理想高通滤波器和空间域卷积的图像增强效果后,选择直方图均衡化突出图像中的条纹特征;在图像预处理后,为了解决纸张黏连以及纸张受压变薄等问题,建立了纸张厚度与压力关系模型来描述纸张厚度与层叠数量之间的关系,采用水平积分灰度投影法得到纸张层叠图像的灰度投影曲线,然后将纸张厚度模型与灰度投影曲线相结合实现纸张计数。实验结果表明,本文提出的特征点提取算法可以有效地提取纸张层叠图像中的特征点,所提取特征点的重复率达到了大约60%,明显优于Harris、SUSAN、FAST等传统算法;DBSCAN聚类算法与RANSAC算法相结合的方法相对于只用RANSAC算法进行图像拼接,可以显著提高拼接图像的质量;最后本文对厚度约为0.08mm的纸张进行计数,计数精度达到了97%以上,取得了理想效果。

Abstract

yin shua ye 、chu ban ye deng hang ye dui guo min jing ji fa zhan ju you hen chong yao de zuo yong ,zai yin shua 、chu ban guo cheng zhong jing que de jin hang zhi zhang ji shu shi zhe xie hang ye mian lin de chong yao wen ti zhi yi 。mu qian ji yu ji qi shi jiao de zhi zhang ji shu ji tong zhu yao zhen dui jiao hou de zhi zhang ,bu neng kuo ying jiao bao zhi zhang de ji shu 。wei le jie jue zhe ge wen ti ,ben wen di chu le shou xian dui zhi zhang ceng die tu xiang zuo tu xiang pin jie ,ran hou jin hang zhi zhang ji shu de fang an 。zhu yao yan jiu nei rong he shi yan jie guo ru xia :(1)da jian le cheng xiang ji tong ,bing fen xi le guan jian bu jian de shua xing 。cheng xiang ji tong shi zhi zhang ji shu de ji chu ,ji zhu yao gong neng shi cai ji yi ji lie zhi zhang ceng die tu xiang ,gai ji tong cai yong chan xiang ji cheng xiang ,ke yi zi shang er xia jin hang pai she yi ji lie tu xiang ;dui cheng xiang ji tong zhong ge chong gong ye xiang ji 、guang xue jing tou 、guang yuan zuo le dui bi ,bing gen ju zhi zhang de hou du 、ce mian te zheng deng shua yong ge kuo de qi jian lei xing ;zai pai she dao zhi zhang ceng die tu xiang hou ,dui tu xiang de te zheng zuo le geng jin yi bu fen xi ,wei hou xu de tu xiang pin jie he zhi zhang ji shu dian ding le liang hao ji chu 。(2)di chu zhen dui zhi zhang ceng die tu xiang pin jie de te zheng dian di qu suan fa 。tong guo fen xi nei dian he wai dian dui ying zhi zhang tiao wen gu jia de guan ji ,gai jin RANSACsuan fa gu ji kong jian bian huan mo xing de jing du 。di qu te zheng dian guo cheng zhong ,shou xian yong dong tai yu zhi fen ge chu li tu xiang ,jiang hui du tu xiang fen ge wei er zhi tu xiang ,zai yong shu xue xing tai xue de fang fa chu li tu xiang ,ji zhong ,yong kai yun suan ping hua mu biao lun kuo 、xiao chu zao sheng ,yong bi yun suan tian chong kong dong 、lian jie xia zhai feng xi ,ran hou yong zui da yuan pan fa shi xian tu xiang xi hua ,de dao zhi zhang tiao wen de gu jia te zheng ,zui hou di qu gu jia de duan dian zuo wei qian zai te zheng dian ,tong guo fen xi qian zai te zheng dian zhong nei dian he wai dian yu dui ying de gu jia chang du zhi jian de fen bu gui lv ,she ding gu jia chang du yu zhi ,ti chu bu fen gu jia chang du jiao xiao de qian zai te zheng dian ,cong er di gao nei dian suo zhan de bi li ,ji chong fu lv ;zui hou ,gou jian te zheng xiang liang ,dui ju you ping yi guan ji de liang fu tu xiang zhong te zheng dian pi pei dui de fen bu jin hang fen xi ,yi gai jin de DBSCANju lei suan fa chu li te zheng xiang liang ,tong guo RANSACsuan fa shi xian tu xiang pin jie 。(3)jian li zhi zhang hou du yu ya li de guan ji mo xing ,jiang mo xing yu hui du tou ying fa xiang jie ge ,shi xian zhi zhang ji shu 。zai tu xiang yu chu li jie duan ,cai yong Houghbian huan dui tu xiang jin hang zhi xian qing xie jiao zheng ,ran hou ,zai dui bi le zhi fang tu jun heng hua 、xian xing hui du bian huan 、li xiang gao tong lv bo qi he kong jian yu juan ji de tu xiang zeng jiang xiao guo hou ,shua ze zhi fang tu jun heng hua tu chu tu xiang zhong de tiao wen te zheng ;zai tu xiang yu chu li hou ,wei le jie jue zhi zhang nian lian yi ji zhi zhang shou ya bian bao deng wen ti ,jian li le zhi zhang hou du yu ya li guan ji mo xing lai miao shu zhi zhang hou du yu ceng die shu liang zhi jian de guan ji ,cai yong shui ping ji fen hui du tou ying fa de dao zhi zhang ceng die tu xiang de hui du tou ying qu xian ,ran hou jiang zhi zhang hou du mo xing yu hui du tou ying qu xian xiang jie ge shi xian zhi zhang ji shu 。shi yan jie guo biao ming ,ben wen di chu de te zheng dian di qu suan fa ke yi you xiao de di qu zhi zhang ceng die tu xiang zhong de te zheng dian ,suo di qu te zheng dian de chong fu lv da dao le da yao 60%,ming xian you yu Harris、SUSAN、FASTdeng chuan tong suan fa ;DBSCANju lei suan fa yu RANSACsuan fa xiang jie ge de fang fa xiang dui yu zhi yong RANSACsuan fa jin hang tu xiang pin jie ,ke yi xian zhe di gao pin jie tu xiang de zhi liang ;zui hou ben wen dui hou du yao wei 0.08mmde zhi zhang jin hang ji shu ,ji shu jing du da dao le 97%yi shang ,qu de le li xiang xiao guo 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自郑州大学的刘金达,发表于刊物郑州大学2019-07-03论文,是一篇关于纸张计数论文,图像拼接论文,特征点提取论文,灰度投影法论文,郑州大学2019-07-03论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自郑州大学2019-07-03论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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