一种垃圾料位检测方法、装置及上料板机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105389795A(43)申请公布日2016.03.09(21)申请号201510669760.6(22)申请日2015.10.13(71)申请人中联重科股份有限公司地址410013湖南省长沙市岳麓区银盆南路361号(72)发明人高灿苏伟邓炼李子颖(74)专利代理机构北京同达信恒知识产权代理有限公司11291代理人李娟(51)Int.Cl.G06T7/00(2006.01)权利要求书4页说明书9页附图3页(54)发明名称一种垃圾料位检测方法、装置及上料板机(57)摘要本发明公开了一种垃圾料位检测方法、装置及上料板机，在本案中，可通过对采集到的料坑的料坑垃圾图像进行图像处理，识别出料坑垃圾图像中的相应的料坑区域，并可通过对该料坑区域进行轮廓处理，得到用于表征该料坑区域的各垃圾边界的垃圾区域轮廓图，进而可根据该垃圾区域轮廓图以及设定的料坑基准线，确定料坑中的垃圾在料坑中的图像高度，并根据确定的图像高度得到料坑中的垃圾在料坑中的实际高度，从而可实现垃圾料位的自动检测，相对于现有的人工检测方式来说，精确度更高、效率更高。CN105389795ACN105389795A权利要求书1/4页1.一种垃圾料位检测方法，其特征在于，包括：采集料坑的料坑垃圾图像，并基于设定的图像处理技术确定出所述料坑垃圾图像中的料坑区域；对所述料坑区域进行轮廓处理，得到用于表征所述料坑区域的各垃圾边界的垃圾区域轮廓图；根据所述垃圾区域轮廓图以及设定的料坑基准线，确定料坑中的垃圾在料坑中的图像高度，并根据确定的图像高度，确定料坑中的垃圾在料坑中的实际高度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集料坑的料坑垃圾图像，包括：通过设置在料坑上侧方的图像采集设备采集由设置在料坑上侧方的补光照明设备充分照明的料坑的料坑垃圾图像。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于设定的图像处理技术确定出所述料坑垃圾图像中的料坑区域之前，所述方法还包括：若确定所述料坑垃圾图像为彩色图像，则对所述料坑垃圾图像进行灰度化处理，得到料坑垃圾灰度图像。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于设定的图像处理技术确定出所述料坑垃圾图像中的料坑区域，包括：基于图像掩膜技术，对所述料坑垃圾图像进行非料坑区域的掩模乘积处理，以确定出所述料坑垃圾图像中的相应的料坑区域。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述料坑区域进行轮廓处理，得到用于表征所述料坑区域的各垃圾边界的垃圾区域轮廓图，包括：基于设定的边缘检测技术，对所述料坑区域进行边缘检测，形成垃圾边缘图像；对所述垃圾边缘图像执行以下操作，形成垃圾料连通区域图：统计所述垃圾边缘图像中的所有边缘点，并将统计到的边缘点加入集合S0中；从所述垃圾边缘图像的中心区域选取一个边缘点，加入连通边缘点集合S1，并更新集合S0＝S0-S1；从S1中选择出一已连通的点pi，并将S0中与选择出的点pi之间的像素距离小于设定距离的边缘点qj相连，并将所有满足条件的边缘点qj加入集合S1，更新集合S0＝S0-S1；重复上述从S1中选择点pi以及将满足条件的qj加入集合S1并更新集合S0的操作，直至确定集合S0为空；在所述垃圾料连通区域图上，从左至右依次扫描图像上的各行，并连接从左至右方向上的第一个和最后一个边缘点，形成垃圾料的左右边界；同时，从上至下依次扫描图像上的各列，并将从上至下方向上的第一个边缘点作为垃圾料的上边界；根据垃圾料的左右边界以及上边界，形成垃圾区域轮廓图。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述垃圾区域轮廓图以及设定的料坑基准线，确定料坑中的垃圾在料坑中的图像高度，并根据确定的图像高度，确定料坑中的垃圾在料坑中的实际高度，包括：根据所述垃圾区域轮廓图以及设定的料坑基准线，沿横轴方向统计垃圾料的各边界点，并记录统计到的各边界点所对应的纵轴值；对各边界点所对应的纵轴值进行均值运算，并将得到的纵轴值平均值作为料坑中的垃圾在料坑中的图像高度；2CN105389795A权利要求书2/4页根据图像坐标系与图像采集坐标系之间的转换关系，以及图像采集坐标系与世界座标系之间的转换关系，将料坑中的垃圾在料坑中的图像高度转换成世界坐标，得到料坑中的垃圾在料坑中的真实高度。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据图像坐标系与图像采集坐标系之间的转换关系，以及图像采集坐标系与世界座标系之间的转换关系，将料坑中的垃圾在料坑中的图像高度转换成世界坐标，得到料坑中的垃圾在料坑中的真实高度，包括：根据以下图像坐标系与图像采集坐标系之间的转换关系：u＝f×Xc/Zcv＝f×Yc/Zc；将料坑中的垃圾在料坑中的图像高度v转换成图像采集坐标系中的相应高度Yc；并根据以下图像采集坐标