一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量裝置，包括有圖像采集單元、第一分離圖像單元、圖像放大處理單元、圖像分割處理單元、第二分離圖像單元和制品數(shù)量運(yùn)算單元，所述第一分離圖像單元與圖形采集單元相連接，所述圖像放大處理單元與第一分離圖像單元相連接，所述圖像分割處理單元與圖像放大處理單元相連接，所述第二分離圖像單元與圖像分割處理單元相連接，所述制品數(shù)量運(yùn)算單元與第二分離圖像單元相連接。此外，本發(fā)明還公開了一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法。本發(fā)明公開的基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法及其裝置，其可以快速、有效地測量出多個多層陶瓷電容器MLCC等制品的數(shù)量，保證測量精度，有利于提高制品的數(shù)量測量效率。
【專利說明】一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制品數(shù)量檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在多層陶瓷電容器(MLCC)的鍍金工程中，需要在作業(yè)現(xiàn)場中及時統(tǒng)計MLCC的數(shù)量，從而確定前面工程中的MLCC流失情況，進(jìn)而掌握整個工程的生產(chǎn)狀態(tài)。
[0003]為了較快的測量出整袋MLCC的數(shù)量，目前的方法為:首先需要在制品袋取出一定數(shù)量的樣本，然后使用振動鍋計算出樣本的數(shù)量，然后對樣本進(jìn)行稱重，最后將整袋MLCC進(jìn)行稱重，那么，整袋MLCC的數(shù)量=整袋重量+樣本重量X樣本個數(shù)。對于這種方法，雖然能夠較快的估算出整袋MLCC的數(shù)量，但是由于使用振動鍋來計算樣品的數(shù)量時，振動鍋計數(shù)需要花費(fèi)較長的時間，例如測量5000個多層陶瓷電容器MLCC就需要多達(dá)15分鐘的時間，從而導(dǎo)致整個測量時間較長，嚴(yán)重降低了 MLCC的數(shù)量測量效率，提高了對MLCC的測量成本。
[0004]因此，目前迫切需要開發(fā)出一種方法，其可以快速、有效地測量出多層陶瓷電容器MLCC等制品的數(shù)量，提高制品的數(shù)量測量效率，進(jìn)而降低制品的測量成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法及其裝置，其可以快速、有效地測量出多個多層陶瓷電容器MLCC等制品的數(shù)量，保證測量的精度，有利于提高制品的數(shù)量測量效率，進(jìn)而降低制品的測量成本，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
[0006]為此，本發(fā)明提供了一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法，其特征在于，包括步驟:
A)實(shí)時采集多個被測制品的圖像，獲得第一圖像；
B)將第一圖像中的背景去除，形成只包含所述被測制品圖像的第二圖像；
C)對所獲得的第二圖像進(jìn)行放大處理；
D)將經(jīng)過放大處理的第二圖像平均分割成預(yù)設(shè)數(shù)量的多個第三圖像；
E)對于所述多個第三圖像，分別以被測制品中灰度最高的組成部分的灰度取值范圍作為第二閥值來進(jìn)行二值化處理，選擇將符合第二閥值的組成部分從第三圖像中分離出來，分別對應(yīng)形成一個第四圖像；
F)將多個第四圖像合并形成第五圖像，實(shí)時計算第五圖像中所述被測制品中灰度最高的組成部分的總數(shù)，然后根據(jù)每個被測制品所具有的灰度最高的組成部分的數(shù)目，獲得所有被測制品的總數(shù)。
[0007]其中，所述步驟A)具體為:實(shí)時對橫向平鋪放置有相互之間不重疊的多個被測制品的黑色平板進(jìn)行圖像采集，獲得第一圖像。
[0008]其中，所述步驟B)具體為:預(yù)先設(shè)置制品整體灰度的取值范圍，并將該制品整體灰度的取值范圍作為第一閥值對第一圖像進(jìn)行二值化處理，去除灰度小于該第一閥值的背景，保留大于或者等于該第一閥值的被測制品的圖像，形成第二圖像。
[0009]其中，所述步驟C)具體為通過插值方法對第二圖像進(jìn)行放大處理；
在所述步驟F)中，所述第五圖像的大小等于所述步驟C)中經(jīng)過放大處理后的第二圖像大??；
在所述步驟F)中，基于二值圖像的鏈接性方法來計算第五圖像中所述被測制品中灰度最高的組成部分的總數(shù)。
[0010]其中，在步驟E)中，以第二閥值對第三圖像進(jìn)行二值化處理具體為:去除每個第三圖像中灰度小于該第二閥值的組成部分，保留第三圖像中大于或者等于該第二閥值的被測制品中組成部分的圖像，形成第四圖像。
[0011]此外，本發(fā)明還提供了一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量裝置，包括有:
圖像采集單元，用于實(shí)時采集多個被測制品的圖像，獲得第一圖像，然后發(fā)送給圖像分
析處理單元；
第一分離圖像單元，與圖形采集單元相連接，用于將第一圖像中的背景去除，形成只包含所述被測制品圖像的第二圖像，然后發(fā)送給圖像放大處理單元；
圖像放大處理單元，與第一分離圖像單元相連接，用于對第二圖像進(jìn)行放大處理，然后發(fā)送給圖像分割處理單元；
圖像分割處理單元，與圖像放大處理單元相連接，用于將經(jīng)過放大處理的第二圖像平均分割成預(yù)設(shè)數(shù)量的多個第三圖像，然后發(fā)送給第二分離圖像單元；
第二分離圖像單元，與圖像分割處理單元相連接，用于對所述多個第三圖像分別以被測制品中灰度最高的組成部分的灰度取值范圍作為第二閥值來進(jìn)行二值化處理，選擇將符合第二閥值的組成部分從第三圖像中分離出來，分別對應(yīng)形成一個第四圖像，然后發(fā)送給制品數(shù)量運(yùn)算單元；
制品數(shù)量運(yùn)算單元，與第二分離圖像單元相連接，用于將多個第四圖像合并形成第五圖像，實(shí)時計算第五圖像中所述被測制品中灰度最高的組成部分的總數(shù)，然后根據(jù)每個被測制品所具有的灰度最高的組成部分的數(shù)目，獲得所有被測制品的總數(shù)。
[0012]其中，所述圖像采集單元用于實(shí)時對橫向平鋪放置有相互之間不重疊的多個被測制品的黑色平板進(jìn)行圖像采集，獲得第一圖像。
[0013]其中，所述第一分離圖像單元用于預(yù)先設(shè)置制品整體灰度的取值范圍，并將該制品整體灰度的取值范圍作為第一閥值對第一圖像進(jìn)行二值化處理，去除灰度小于該第一閥值的背景，保留大于或者等于該第一閥值的被測制品的圖像，形成第二圖像，然后發(fā)送給圖像放大處理單元。
[0014]其中，所述圖像放大處理單元通過插值方法對第二圖像進(jìn)行放大處理；
所述第二分離圖像單元用于以第二閥值對第三圖像進(jìn)行二值化處理，去除每個第三圖像中灰度小于該第二閥值的組成部分，保留第三圖像中大于或者等于該第二閥值的被測制品中組成部分的圖像，最終形成第四圖像。
[0015]其中，包括有一臺計算機(jī)和一個攝像頭，所述計算機(jī)內(nèi)包含有所述第一分離圖像單元、圖像放大處理單元、圖像分割處理單元、第二分離圖像單元和制品數(shù)量運(yùn)算單元，所述圖像采集單元為所述攝像頭，所述攝像頭2安裝于一個可升降工作臺上。[0016]由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供了一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法及其裝置，其可以快速、有效地測量出多個多層陶瓷電容器MLCC等制品的數(shù)量，保證測量的精度，有利于提高制品的數(shù)量測量效率，進(jìn)而降低制品的測量成本，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明提供的一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法的流程圖；
圖2為當(dāng)被測制品為多層陶瓷電容器MLCC時，本發(fā)明提供的一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法在將所采集的多個制品圖像去除圖像背景后的原始示意圖；
圖3為當(dāng)被測制品為多層陶瓷電容器MLCC時，本發(fā)明提供的一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法對制品圖像分割后進(jìn)行二值化處理后的圖像示意圖；
圖4為當(dāng)被測制品為多層陶瓷電容器MLCC時，本發(fā)明提供的一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法對制品圖像中灰度最高的電極部分進(jìn)行二值化處理分離，所形成的制品圖像中所有電極的圖像不意圖；
圖5為為計算圖像中特定對象的具體數(shù)目，采用4連和8連鏈接的基于二值圖像的鏈接性方法的例圖；
圖6為本發(fā)明提供的一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
圖7為本發(fā)明提供的一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量裝置具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0019]參見圖1，本發(fā)明提供一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法，其可以快速、有效地測量出多個多層陶瓷電容器MLCC等制品的數(shù)量，保證測量的精度，該制品優(yōu)選為多層陶瓷電容器MLCC，該方法包括以下步驟:
步驟SlOl:實(shí)時采集多個被測制品的圖像，獲得第一圖像(即直接拍攝獲得的圖像)；在本發(fā)明中，該步驟SlOl具體為:實(shí)時對放置有多個被測制品(例如多層陶瓷電容器MLCC)的黑色平板進(jìn)行圖像采集，獲得第一圖像；
在本發(fā)明中，具體實(shí)現(xiàn)上，該步驟SlOl優(yōu)選為:實(shí)時對橫向平鋪放置有相互之間不重疊的多個被測制品的黑色平板進(jìn)行圖像采集，獲得第一圖像。
[0020]步驟S102:將第一圖像中的背景去除，形成只包含所述被測制品圖像的第二圖像；
在本發(fā)明中，具體實(shí)現(xiàn)上，該步驟S102具體為:預(yù)先設(shè)置制品整體灰度的取值范圍，并將該制品整體灰度的取值范圍作為第一閥值對第一圖像進(jìn)行二值化處理，去除灰度小于該第一閥值的背景(以實(shí)現(xiàn)去除第二圖像背景的目的)，保留大于或者等于該第一閥值的被測制品的圖像(即篩選出多個被測制品的圖像)，形成第二圖像，如圖2所示。
[0021]在本發(fā)明中，需要說明的是，所述預(yù)先設(shè)置的制品整體灰度取值范圍可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，例如可以為4(T150灰度值，當(dāng)然還可以為其他的數(shù)值。還需要說明的是，黑色的灰度等于O，白色的灰度等于255，灰度越大，也就說明圖像亮度越大，灰度越小，也就說明圖像越暗(亮度越小)。
[0022]需要說明的是，對于步驟S102，具體實(shí)現(xiàn)上，根據(jù)預(yù)設(shè)的制品整體灰度取值范圍，對所采集的第一圖像進(jìn)行灰度區(qū)分，以該制品整體灰度的取值范圍作為第一閥值，對第一圖像進(jìn)行二值化處理，從而將灰度小于該第一閥值的背景分離出來，只是保留符合預(yù)設(shè)第一閥值條件的被測制品圖像，最終獲得第二圖像。
[0023]對于步驟S102，具體實(shí)現(xiàn)上，所述第二圖像優(yōu)選為以灰度為0的黑色作為背景顏色，以將分離出來的被測制品的圖像與圖像的背景顏色明顯區(qū)分，增強(qiáng)二值化圖像處理的分離效果，提高識別的準(zhǔn)確性。在此需要說明的是，參見圖2，對于第一圖像，圖像中以黑色部分為背景，首先需要做的是根據(jù)灰度將背景和被測制品分離開，理論上黑色背景灰度應(yīng)為0，但是由于實(shí)際的外界燈光和黑色平板自身的影響，所采集第一圖像的背景灰度不全為0，因此在步驟S102中，預(yù)先設(shè)置制品整體灰度的取值范圍作為第一閥值，去除灰度小于該第一閥值的背景，將每個被測制品的圖像都從背景中分離出來，產(chǎn)生新的圖像(即第二圖像)，此時第二圖像中的背景灰度為O。
[0024]步驟S103:對所獲得的第二圖像進(jìn)行放大處理；
具體實(shí)現(xiàn)上，可以通過插值方法對第二圖像進(jìn)行放大處理；
需要說明的是，對于一個圖像，其是由若干個像素組成的。在放大的時候，在原始圖像基礎(chǔ)上，增加了像素，這些新增加像的不是真實(shí)的，因此不具有真實(shí)的灰度值，而是利用其周圍的像素值來描述灰度值，這種方法就是插值方法放大圖像。例如，原始圖像是a*b的像素，要對它放大3倍，像素變成3a*3b。原始圖像相鄰像素之間增加了 3個未知像素，而利用插值方法可以利用周圍已知像素來計算其未知的像素。
[0025]具體實(shí)現(xiàn)上，目前的插值方法有線性插值(Linear)、三次樣條插值(cubicspline)等插值方法。在本發(fā)明中,優(yōu)選為三次樣條插值(cubic spline)方法對第二圖像進(jìn)行放大處理。
[0026]步驟S104:將經(jīng)過放大處理的第二圖像平均分割成預(yù)設(shè)數(shù)量的多個第三圖像； 在本發(fā)明中，所述第三圖像的數(shù)量可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，例如可以為100
個，也可以為50個，當(dāng)然還可以為其他的數(shù)量。
[0027]步驟S105:對于所述多個第三圖像，參見圖3所示，分別以被測制品中灰度最高的組成部分(根據(jù)被測制品的實(shí)際情況，可能為制品的中部、頭部和/或者尾部，當(dāng)被測制品為多層陶瓷電容器MLCC時，所述組成部分為MLCC兩端的電極部分)的灰度取值范圍作為第二閥值來進(jìn)行二值化處理，選擇將符合第二閥值的組成部分從第三圖像中分離出來(對于MLCC制品，是對應(yīng)第二閾值的組成部分，即為選擇最終符合第二閥值的、作為二值化對象的組成部分，所述組成部分為MLCC兩端的電極部分)，分別對應(yīng)形成一個第四圖像；
在本發(fā)明中，具體實(shí)現(xiàn)上，在步驟S105中，以第二閥值對第三圖像進(jìn)行二值化處理具體為:去除每個第三圖像中灰度小于該第二閥值的組成部分，保留第三圖像中大于或者等于該第二閥值的被測制品中組成部分的圖像，形成第四圖像。即將圖3所示每個第三圖像中的被測制品中灰度最高的組成部分作為第二閥值，對第三圖像進(jìn)行二值化處理，選擇將被測制品中灰度最高的組成部分從第三圖像背景中分離出來(對于MLCC制品，是對應(yīng)第二閾值的組成部分，即為選擇最終符合第二閥值的、作為二值化對象的組成部分，所述組成部分為MLCC兩端的電極部分)，分別對應(yīng)形成第四圖像。此時，MLCC周圍亮度比兩端的電極部分低，因此也被分離出，即可以有效的分開多個粘連在一起的MLCC (如果粘連在一起，最后計算的時候，把多粘連在一起的MLCC計算為一個)。
[0028]需要說明的是，對于8bit (位)的圖像，其灰度包含有(T255的灰度級(其中，黑色的灰度等于0，白色的灰度等于255)。二值化是通過設(shè)定一個或者多個灰度閾值，將圖像中所有灰度比灰度閾值小的物體的灰度值都設(shè)置成0，將圖像中所有灰度比該灰度閾值大的物體的灰度值都變成I (或其他灰度)，這個過程是把小于灰度閾值的對象從背景中分離出來的方法。
[0029]需要說明的是，二值化處理有方法包括有單閾值或者多閾值二值化方法。在本發(fā)明中，優(yōu)選為采用多閾值方法。即有2個閾值(可以認(rèn)為3個等級的灰度)。具體實(shí)現(xiàn)上，例如假設(shè)這2個灰度閾值分別是a和b。這樣，將第三圖像中灰度小于灰度閾值a的對象的灰度值都設(shè)置為0，而將第三圖像中灰度位于a+fb灰度值范圍的對象的灰度值都設(shè)置為1，將第三圖像中灰度位于b+f255灰度值范圍的對象的灰度值都設(shè)置為2。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，位于b+f255灰度值范圍的對象就是在這里需要分離出來的對象，具體即為MLCC的電極部分。在本發(fā)明中，此外，本發(fā)明的多閾值方法還可以以b值為灰度閾值，對第三圖像的圖片進(jìn)行單閾值處理，同樣可以將對象(電極部分)從背景中提取出來。
[0030]需要說明的是，對于本發(fā)明，當(dāng)被測制品為多層陶瓷電容器MLCC時，灰度最高(SP最亮)的組成部分為位于制品頭部和尾部的電極，將電極作為對象物通過圖像二值化處理分離出來，形成第四圖像，此時，每個被測制品(即多層陶瓷電容器MLCC)所具有的灰度最高的制品組成部分(即電極)數(shù)目為兩個。
[0031]步驟S106:將多個第四圖像合并形成第五圖像(該第五圖像包含所有被測制品具有的、灰度最高的組成部分)，實(shí)時計算第五圖像中所述被測制品中灰度最高的組成部分的總數(shù)，然后根據(jù)每個被測制品所具有的灰度最高的組成部分的數(shù)目(即除以該數(shù)目)，獲得所有被測制品的總數(shù)。
[0032]參見圖4所示，當(dāng)被測制品為多層陶瓷電容器MLCC，以被測制品中灰度最高的組成部分的灰度取值范圍作為第二閥值對第三圖像進(jìn)行二值化處理，所形成的多個第四圖像合并形成如圖4所示的第五圖像，該第五圖像包含了原先第一圖像(即直接拍攝獲得的圖像)中、經(jīng)過二值化處理的所有電極圖像，鑒于一個多層陶瓷電容器MLCC制品具有兩個電極，因此，通過計算電極的總數(shù)，可以最終獲得所有被測制品的總數(shù)。
[0033]在本發(fā)明中，需要說明的是，所述第五圖像的大小優(yōu)選為等于所述步驟S103中經(jīng)過放大處理后的第二圖像大小。
[0034]需要說明的是，在本發(fā)明中，為了計算一個特定對象(如一個特定制品組成部分，例如電極)的數(shù)目，所采用的統(tǒng)計對象的個數(shù)的方法，利用的是基于二值化圖像的鏈接性方法。鏈接性指的是:在一幅圖像中的某個像素點(diǎn)(0或1)，周圍相鄰像素至少有一個與這個點(diǎn)相同值(即都為0或者都為I)的時候，稱為鏈接。其中，鏈接分為4連和8連等情況。其中，4連是某個像素點(diǎn)與其相鄰4個點(diǎn)具有相同值的情況，而8連是某個像素點(diǎn)與其相鄰8個點(diǎn)具有相同值的情況。而這些具有相同值的鏈接的像素點(diǎn)一起組成的區(qū)域稱為鏈域，可以認(rèn)為一個鏈域就是一個對象。例如，參見圖5所示，對于圖5中具有A、B、C、D四個區(qū)域，A區(qū)域具有四個相同的像素點(diǎn)，B區(qū)域具有六個相同的像素點(diǎn)，C區(qū)域具有七個相同的像素點(diǎn)，D區(qū)域具有一個像素點(diǎn)。如果采用的4連的鏈接性方法，那么對于區(qū)域B和D，它們是不同的鏈域，即為兩個對象，此外，A和C分別為一個對象；而如果采用的是8連的鏈接性方法，那么因D中的像素點(diǎn)和B中的像素點(diǎn)是鏈接的，所以是區(qū)域B和D是一個區(qū)域，此外，A和C不被視為一個對象。
[0035]對于本發(fā)明，具體實(shí)現(xiàn)上，可以根據(jù)用戶的需要靈活采用4連的二值圖像鏈接性方法，或者8連的二值圖像鏈接性方法。
[0036]基于上述本發(fā)明提供的一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法，參見圖6，本發(fā)明還提供了一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量裝置，該裝置包括有圖像采集單元601、第一分離圖像單元602、圖像放大處理單元603、圖像分割處理單元604、第二分離圖像單元605和制品數(shù)量運(yùn)算單元606，其中:
圖像采集單元601，用于實(shí)時采集多個被測制品的圖像，獲得第一圖像，然后發(fā)送給圖像分析處理單元602 ；
第一分離圖像單元602，與圖形采集單元601相連接，用于將第一圖像中的背景去除，形成只包含所述被測制品圖像的第二圖像，然后發(fā)送給圖像放大處理單元603 ;具體處理過程為:預(yù)先設(shè)置制品整體灰度的取值范圍，并將該制品整體灰度的取值范圍作為第一閥值對第一圖像進(jìn)行二值化處理，去除灰度小于該第一閥值的背景(以實(shí)現(xiàn)去除第二圖像背景的目的)，保留大于或者等于該第一閥值的被測制品的圖像(即篩選出多個被測制品的圖像)，形成第二圖像，如圖2所示，然后發(fā)送給圖像放大處理單元603 ；
圖像放大處理單元603，與第一分離圖像單元602相連接，用于對第二圖像進(jìn)行放大處理，然后發(fā)送給圖像分割處理單元604 ；
圖像分割處理單元604，與圖像放大處理單元603相連接，用于將經(jīng)過放大處理的第二圖像平均分割成預(yù)設(shè)數(shù)量的多個第三圖像，然后發(fā)送給第二分離圖像單元605 ；
第二分離圖像單元605，與圖像分割處理單元604相連接，用于對所述多個第三圖像，參見圖3所示，分別以被測制品中灰度最高的組成部分(根據(jù)被測制品的實(shí)際情況，可能為制品的中部、頭部和/或者尾部，當(dāng)被測制品為多層陶瓷電容器MLCC時，所述組成部分為MLCC兩端的電極部分)的灰度取值范圍作為第二閥值來進(jìn)行二值化處理，選擇將符合第二閥值的組成部分從第三圖像中分離出來(對于MLCC制品，是對應(yīng)第二閾值的組成部分，即為選擇最終符合第二閥值的、作為二值化對象的組成部分，所述組成部分為MLCC兩端的電極部分)，分別對應(yīng)形成一個第四圖像，然后發(fā)送給制品數(shù)量運(yùn)算單元606;需要說明的是，此時，MLCC周圍亮度比兩端的電極部分低，因此也被分離出，即可以有效的分開多個粘連在一起的MLCC (如果粘連在一起，最后計算的時候，把多粘連在一起的MLCC計算為一個)。
[0037]制品數(shù)量運(yùn)算單元606，與第二分離圖像單元605相連接，用于將多個第四圖像合并形成第五圖像(該第五圖像包含所有被測制品具有的、灰度最高的組成部分)，實(shí)時計算第五圖像中所述被測制品中灰度最高的組成部分的總數(shù)，然后根據(jù)每個被測制品所具有的灰度最高的組成部分的數(shù)目(即除以該數(shù)目)，獲得所有被測制品的總數(shù)。
[0038]在本發(fā)明中，對于圖像采集單元601，具體實(shí)現(xiàn)上，其用于實(shí)時對放置有多個被測制品(例如多層陶瓷電容器MLCC)的黑色平板進(jìn)行圖像采集，獲得第一圖像；優(yōu)選為:用于實(shí)時對橫向平鋪放置有相互之間不重疊的多個被測制品的黑色平板進(jìn)行圖像采集，獲得第一圖像。[0039]在本發(fā)明中，對于第一分離圖像單元602，需要說明的是，所述預(yù)先設(shè)置的制品整體灰度取值范圍可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，例如可以為4(T150灰度值，當(dāng)然還可以為其他的數(shù)值。還需要說明的是，黑色的灰度等于0，白色的灰度等于255，灰度越大，也就說明圖像亮度越大，灰度越小，也就說明圖像越暗(亮度越小)。
[0040]此外，需要說明的是，對于第一分離圖像單元602，具體實(shí)現(xiàn)上，根據(jù)預(yù)設(shè)的制品整體灰度取值范圍，對所采集的第一圖像進(jìn)行灰度區(qū)分，以該制品整體灰度的取值范圍作為第一閥值，對第一圖像進(jìn)行二值化處理，從而將灰度小于該第一閥值的背景分離出來，只是保留符合預(yù)設(shè)第一閥值條件的被測制品圖像，最終獲得第二圖像。
[0041]此外，對于第一分離圖像單元602，具體實(shí)現(xiàn)上，所述第一分離圖像單元602優(yōu)選為將灰度為0的黑色作為所述第二圖像的背景顏色，以將分離出來的被測制品的圖像與圖像的背景顏色明顯區(qū)分，增強(qiáng)二值化圖像處理的分離效果，提高識別的準(zhǔn)確性。在此需要說明的是，參見圖2，對于第一圖像，圖像中以黑色部分為背景，首先需要做的是根據(jù)灰度將背景和被測制品分離開，理論上黑色背景灰度應(yīng)為0，但是由于實(shí)際的外界燈光和黑色平板自身的影響，所采集第一圖像的背景灰度不全為0，因此在第一分離圖像單元602中，預(yù)先設(shè)置制品整體灰度的取值范圍作為第一閥值，去除灰度小于該第一閥值的背景，將每個被測制品的圖像都從背景中分離出來，產(chǎn)生新的圖像(即第二圖像)，此時第二圖像中的背景灰度為O。
[0042]在本發(fā)明中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述圖像放大處理單元603可以通過插值方法對第二圖像進(jìn)行放大處理；
需要說明的是，對于一個圖像，其是由若干個像素組成的。在放大的時候，在原始圖像基礎(chǔ)上，增加了像素，這些新增加像的不是真實(shí)的，因此不具有真實(shí)的灰度值，而是利用其周圍的像素值來描述灰度值，這種方法就是插值方法放大圖像。例如，原始圖像是a*b的像素，要對它放大3倍，像素變成3a*3b。原始圖像相鄰像素之間增加了 3個未知像素，而利用插值方法可以利用周圍已知像素來計算其未知的像素。
[0043]具體實(shí)現(xiàn)上，目前的插值方法有線性插值(Linear)、三次樣條插值(cubicspline)等插值方法。在本發(fā)明中,優(yōu)選為三次樣條插值(cubic spline)方法對第二圖像進(jìn)行放大處理。
[0044]在本發(fā)明中，對于圖像分割處理單元604，具體實(shí)現(xiàn)上，所述第三圖像的數(shù)量可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，例如可以為100個，也可以為50個，當(dāng)然還可以為其他的數(shù)量。
[0045]在本發(fā)明中，具體實(shí)現(xiàn)上，對于第二分離圖像單元605，其以第二閥值對第三圖像進(jìn)行二值化處理的具體過程為:去除每個第三圖像中灰度小于該第二閥值的組成部分，保留第三圖像中大于或者等于該第二閥值的被測制品中組成部分的圖像，最終形成第四圖像。即將圖3所示每個第三圖像中的被測制品中灰度最高的組成部分作為第二閥值，對第三圖像進(jìn)行二值化處理，選擇將被測制品中灰度最高的組成部分從第三圖像背景中分離出來(對于MLCC制品，是對應(yīng)第二閾值的組成部分，即為選擇最終符合第二閥值的、作為二值化對象的組成部分，所述組成部分為MLCC兩端的電極部分)，分別對應(yīng)形成第四圖像。
[0046]需要說明的是，對于本發(fā)明，當(dāng)被測制品為多層陶瓷電容器MLCC時，灰度最高(SP最亮)的組成部分為位于制品頭部和尾部的電極，將電極作為對象物通過圖像二值化處理分離出來，形成第四圖像，此時，每個被測制品(即多層陶瓷電容器MLCC)所具有的灰度最高的制品組成部分(即電極)數(shù)目為兩個。
[0047]需要說明的是，對于8bit (位)的圖像，其灰度包含有(T255的灰度級(其中，黑色的灰度等于0，白色的灰度等于255)。二值化是通過設(shè)定一個或者多個灰度閾值，將圖像中所有灰度比灰度閾值小的物體的灰度值都設(shè)置成0，將圖像中所有灰度比該灰度閾值大的物體的灰度值都變成I (或其他灰度)，這個過程是把小于灰度閾值的對象從背景中分離出來的方法。
[0048]還需要說明的是，本發(fā)明采用的二值化處理有方法可以包括有單閾值或者多閾值二值化方法。在本發(fā)明中，優(yōu)選為采用多閾值方法。即有2個閾值(可以認(rèn)為3個等級的灰度)。具體實(shí)現(xiàn)上，例如假設(shè)這2個灰度閾值分別是a和b。這樣，將第三圖像中灰度小于灰度閾值a的對象的灰度值都設(shè)置為0，而將第三圖像中灰度位于a+fb灰度值范圍的對象的灰度值都設(shè)置為1，將第三圖像中灰度位于b+f255灰度值范圍的對象的灰度值都設(shè)置為2。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，位于b+f255灰度值范圍的對象就是在這里需要分離出來的對象，具體即為MLCC的電極部分。在本發(fā)明中，此外，本發(fā)明的多閾值方法還可以以b值為灰度閾值，對第三圖像的圖片進(jìn)行單閾值處理，同樣可以將對象(電極部分)從背景中提取出來。
[0049]在本發(fā)明中，對于制品數(shù)量運(yùn)算單元606，參見圖4所示，當(dāng)被測制品為多層陶瓷電容器MLCC，以被測制品中灰度最高的組成部分的灰度取值范圍作為第二閥值對第三圖像進(jìn)行二值化處理，所形成的多個第四圖像合并形成如圖4所示的第五圖像，該第五圖像包含了原先第一圖像(即直接拍攝獲得的圖像)中、經(jīng)過二值化處理的所有電極圖像，鑒于一個多層陶瓷電容器MLCC制品具有兩個電極，因此，通過計算電極的總數(shù)，可以最終獲得所有被測制品的總數(shù)。
[0050]在本發(fā)明中，需要說明的是，所述第五圖像的大小優(yōu)選為等于所述圖像放大處理單元603中經(jīng)過放大處理后的第二圖像大小。
[0051]需要說明的是，在本發(fā)明中，對于所述制品數(shù)量運(yùn)算單元606，為了計算一個特定對象(如一個特定被測制品組成部分，例如電極)的數(shù)目，所采用的統(tǒng)計對象的個數(shù)的方法，利用的是基于二值化圖像的鏈接性方法。鏈接性指的是:在一幅圖像中的某個像素點(diǎn)(0或1)，周圍相鄰像素至少有一個與這個點(diǎn)相同值(即都為0或者都為I)的時候，稱為鏈接。其中，鏈接分為4連和8連等情況。其中，4連是某個像素點(diǎn)與其相鄰4個點(diǎn)具有相同值的情況，而8連是某個像素點(diǎn)與其相鄰8個點(diǎn)具有相同值的情況。而這些具有相同值的鏈接的像素點(diǎn)一起組成的區(qū)域稱為鏈域，可以認(rèn)為一個鏈域就是一個對象。例如，參見圖5所示，對于圖5中具有A、B、C、D四個區(qū)域，A區(qū)域具有四個相同的像素點(diǎn)，B區(qū)域具有六個相同的像素點(diǎn)，C區(qū)域具有七個相同的像素點(diǎn)，D區(qū)域具有一個像素點(diǎn)。如果采用的4連的鏈接性方法，那么對于區(qū)域B和D，它們是不同的鏈域，即為兩個對象，此外，區(qū)域A和C分別為一個對象；但是，如果采用的是8連的鏈接性方法，那么因區(qū)域D中的像素點(diǎn)和區(qū)域B中的像素點(diǎn)是鏈接的，所以是區(qū)域B和D是一個區(qū)域，此時，區(qū)域A和C不被視為一個對象。
[0052]對于本發(fā)明，具體實(shí)現(xiàn)上，可以根據(jù)用戶的需要靈活采用4連的二值圖像鏈接性方法，或者8連的二值圖像鏈接性方法。
[0053]在本發(fā)明中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述圖像采集單元601可以為任意一種能夠采集圖像的電子器件，例如所述圖像采集單元601可以為一個攝像頭。
[0054]在本發(fā)明中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述第一分離圖像單元602、圖像放大處理單元603、圖像分割處理單元604、第二分離圖像單元605和制品數(shù)量運(yùn)算單元606可以分別為一個中央處理器CPU、數(shù)字信號處理器DSP或者單片機(jī)MCU。
[0055]對于本發(fā)明，具體實(shí)現(xiàn)上，所述第一分離圖像單元602、圖像放大處理單元603、圖像分割處理單元604、第二分離圖像單元605和制品數(shù)量運(yùn)算單元606可以集成為一臺計算機(jī)，由計算機(jī)具體執(zhí)行這些模塊的數(shù)據(jù)處理操作。
[0056]參見圖7，具體實(shí)現(xiàn)上，對于本發(fā)明提供的一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量裝置，該裝置可以包括有一臺計算機(jī)3和一個攝像頭2，所述計算機(jī)3內(nèi)包含有所述第一分離圖像單元602、圖像放大處理單元603、圖像分割處理單元604、第二分離圖像單元605和制品數(shù)量運(yùn)算單元606，所述圖像采集單元為所述攝像頭2，所述攝像頭2安裝于一個可升降工作臺I上。
[0057]對于本發(fā)明，對于多層陶瓷電容器MLCC等制品，可以通過采集多個制品在一起的圖像，然后對圖像進(jìn)行圖像放大、圖像分割、二值化處理、特定組成部分(例如電極部分)分離等操作，識別出特定組成部分的數(shù)量，然后結(jié)合一個制品所具有的特定組成部分的個數(shù)，最終計算獲得圖像中所有制品的總數(shù)。因此，本發(fā)明操作方便，可以在保證準(zhǔn)確度前提下，極大提高測量的效率，降低測量成本。
[0058]綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法及其裝置，其可以快速、有效地測量出多個多層陶瓷電容器MLCC等制品的數(shù)量，保證測量的精度，有利于提高制品的數(shù)量測量效率，進(jìn)而降低制品的測量成本，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
[0059]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量方法，其特征在于，包括步驟: A)實(shí)時采集多個被測制品的圖像，獲得第一圖像； B)將第一圖像中的背景去除，形成只包含所述被測制品圖像的第二圖像； C)對所獲得的第二圖像進(jìn)行放大處理； D)將經(jīng)過放大處理的第二圖像平均分割成預(yù)設(shè)數(shù)量的多個第三圖像； E)對于所述多個第三圖像，分別以被測制品中灰度最高的組成部分的灰度取值范圍作為第二閥值來進(jìn)行二值化處理，選擇將符合第二閥值的組成部分從第三圖像中分離出來，分別對應(yīng)形成一個第四圖像； F)將多個第四圖像合并形成第五圖像，實(shí)時計算第五圖像中所述被測制品中灰度最高的組成部分的總數(shù)，然后根據(jù)每個被測制品所具有的灰度最高的組成部分的數(shù)目，獲得所有被測制品的總數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A)具體為:實(shí)時對橫向平鋪放置有相互之間不重疊的多個被測制品的黑色平板進(jìn)行圖像采集，獲得第一圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B)具體為:預(yù)先設(shè)置制品整體灰度的取值范圍，并將該制品整體灰度的取值范圍作為第一閥值對第一圖像進(jìn)行二值化處理，去除灰度小于該第一閥值的背景，保留大于或者等于該第一閥值的被測制品的圖像，形成第二圖像。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟C)具體為通過插值方法對第二圖像進(jìn)行放大處理； 在所述步驟F)中，所述第五圖 像的大小等于所述步驟C)中經(jīng)過放大處理后的第二圖像大??； 在所述步驟F)中，基于二值圖像的鏈接性方法來計算第五圖像中所述被測制品中灰度最高的組成部分的總數(shù)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟E)中，以第二閥值對第三圖像進(jìn)行二值化處理具體為:去除每個第三圖像中灰度小于該第二閥值的組成部分，保留第三圖像中大于或者等于該第二閥值的被測制品中組成部分的圖像，形成第四圖像。
6.一種基于圖像的制品數(shù)量快速測量裝置，其特征在于，包括有: 圖像采集單元，用于實(shí)時采集多個被測制品的圖像，獲得第一圖像，然后發(fā)送給圖像分析處理單元； 第一分離圖像單元，與圖形采集單元相連接，用于將第一圖像中的背景去除，形成只包含所述被測制品圖像的第二圖像，然后發(fā)送給圖像放大處理單元； 圖像放大處理單元，與第一分離圖像單元相連接，用于對第二圖像進(jìn)行放大處理，然后發(fā)送給圖像分割處理單元； 圖像分割處理單元，與圖像放大處理單元相連接，用于將經(jīng)過放大處理的第二圖像平均分割成預(yù)設(shè)數(shù)量的多個第三圖像，然后發(fā)送給第二分離圖像單元； 第二分離圖像單元，與圖像分割處理單元相連接，用于對所述多個第三圖像分別以被測制品中灰度最高的組成部分的灰度取值范圍作為第二閥值來進(jìn)行二值化處理，選擇將符合第二閥值的組成部分從第三圖像中分離出來，分別對應(yīng)形成一個第四圖像，然后發(fā)送給制品數(shù)量運(yùn)算單元；制品數(shù)量運(yùn)算單元，與第二分離圖像單元相連接，用于將多個第四圖像合并形成第五圖像，實(shí)時計算第五圖像中所述被測制品中灰度最高的組成部分的總數(shù)，然后根據(jù)每個被測制品所具有的灰度最高的組成部分的數(shù)目，獲得所有被測制品的總數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述圖像采集單元用于實(shí)時對橫向平鋪放置有相互之間不重疊的多個被測制品的黑色平板進(jìn)行圖像采集，獲得第一圖像。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一分離圖像單元用于預(yù)先設(shè)置制品整體灰度的取值范圍，并將該制品整體灰度的取值范圍作為第一閥值對第一圖像進(jìn)行二值化處理，去除灰度小于該第一閥值的背景，保留大于或者等于該第一閥值的被測制品的圖像，形成第二圖像，然后發(fā)送給圖像放大處理單元。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述圖像放大處理單元通過插值方法對第二圖像進(jìn)行放大處理； 所述第二分離圖像單元用于以第二閥值對第三圖像進(jìn)行二值化處理，去除每個第三圖像中灰度小于該第二閥值的組成部分，保留第三圖像中大于或者等于該第二閥值的被測制品中組成部分的圖像，最終形成第四圖像。
10.如權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括有一臺計算機(jī)(3)和一個攝像頭(2)，所述計算機(jī)(3)內(nèi)包含有所述第一分離圖像單元、圖像放大處理單元、圖像分割處理單元、第二分離圖像單元和制品數(shù)量運(yùn)算單元，所述圖像采集單元為所述攝像頭(2)，所述攝像頭(2)安裝于一個可`升降工作臺(I)上。
【文檔編號】G06M15/00GK103514481SQ201210204352
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月20日
【發(fā)明者】崔明虎, 黃琛, 李江寧, 李永峰 申請人:天津三星電機(jī)有限公司