(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210317967.7 (22)申请日 2022.03.29 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114419042 A (43)申请公布日 2022.04.29 (73)专利权人 北京金橙子科技股份有限公司 地址 100000 北京市丰台区丰台路口139号 319室 (72)发明人 韩良煜　王文娟　 (74)专利代理 机构 苏州汇诚汇智专利代理事务 所(普通合伙) 32623 专利代理师 张聪 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/13(2017.01)G06T 7/66(2017.01) G06V 10/762(2022.01) G06K 9/62(2022.01) (56)对比文件 CN 101221040 A,20 08.07.16 CN 101221040 A,20 08.07.16 CN 113034452 A,2021.0 6.25 CN 113819841 A,2021.12.21 WO 2022057117 A1,202 2.03.24 伍非凡等.中厚钢板 轮廓检测中线激光端点 提取算法研究. 《技 术创新》 .2017,第34卷(第3 期),第58- 60页. 审查员 卢洁 (54)发明名称 基于激光投影辅助线的板材轮廓视觉提取 方法、 系统和可读存 储介质 (57)摘要 发明公开了基于激光投影辅助线的板材轮 廓视觉提取方法、 系统和可读存储介质， 提取方 法包括投射激光线至板材表面， 激光线沿板材的 边的延伸方向投射。 获取图像画面， 图像画面为 投射有激光线的全部板材的图像。 对图像画面进 行处理， 并根据图像画面中的激光线提取板材的 轮廓。 增加激光线作为辅助， 来加快图像识别的 计算过程， 同时确保视觉识别的输出结果不受环 境光线的干 扰。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 114419042 B 2022.08.05 CN 114419042 B 1.基于激光投影辅助线的板材轮廓视觉提取方法， 其特征在于： 包括投射激光线至板 材表面， 所述激光线沿板材的边的延伸方向投射； 获取图像画 面， 所述图像画 面为投射有激 光线的全部板材 的图像； 对图像画面进行处理， 并根据所述图像画面中的激光线提取板材 的轮廓； 所述板材的轮廓获取至少要投影三条激光线， 所述激光线包括沿第 一方向投影的至少 两条第一激光线和沿第二方向投影的至少一条第二激光线， 两条所述第一激光线相互平 行， 且沿所述板材 的第一条边的延伸方向投射， 所述第二激光线沿板材与第一条边相邻的 第二条边的延伸方向投射； 所述对图像画面进行处理， 并根据图像画面中的激光线提取板材的轮廓具体包括， 首 先对所述图像画面进行背景和噪声的过滤， 得到激光线的有效像素点； 所述有效像素点采 用霍夫变换提取出最佳直线方程； 根据所述最佳直线方程搜索到激光线在板材上的图像端 点坐标； 所述激光线在板材上 的图像端点坐标通过透视变换映射到板材 的平面坐标系中， 得到激光线的板材平面端点 坐标； 通过 所述激光线的板材平面端点 坐标， 获得板材的轮廓； 其中所述根据 所述最佳直线方程搜索到激光线在板材上的图像端点坐标， 具体包括如 下步骤： 计算所有有效像素点到最佳直线方程直线的垂直距离； 将所述垂直距离与设置的 误差阈值比较， 所述垂直距离在误差阈值范围的有效像素点记为实际像素有效点； 取这组 实际像素有效点的中心 点， 按照设定的搜索步长分别向最佳直线方程直线的两个方向搜索 相邻的实际像素有效点， 直到在步长范围内， 无法找到新的实际像素有效点为止； 此时的实 际像素有效点 位置即为 这条激光线在板材 上的图像端点 坐标； 所述通过激光线的板材平面端点 坐标， 获得板材的轮廓具体包括如下步骤： 找到具备平行关系的两条第一激光线， 第一激光线与板材的第一条边平行； 取两条第 一激光线的板材平面端点坐标， 计算第一直线方程和第二直线方程， 其中第一直线方程和 第二直线方程分别为板材的第二条边和第三条边的直线方程， 第二条边和 第三条边为与第 一条边相邻的两个边； 取第二激光线的板材平面端点坐标， 第二激光线与板材 的第二条边 平行； 将第一直线方程转动角度 A， 其中A为第一条边和 第二条边的夹角， 平移 转动后的第一 直线方程， 让其经过第二激光线的板材平面端点坐标， 得到第三直线方程和第四直线方程； 第三直线方程分别与第一直线方程和 第二直线方程组成方程组， 第四直线方程分别与第一 直线方程和第二 直线方程组成方程组得到 板材四个端点， 提取 出板材的轮廓。 2.根据权利要求1所述的基于激光投影辅助线的板材轮廓视觉提取方法， 其特征在于： 所述有效像素点采用霍夫变换提取出最佳直线方程， 具体包括如下步骤： 将有效像素点的 图像直角系坐标Pi(xi， yi)转换极坐标 （ θi， ρi） ， 其中 ， ； 利用笛卡尔坐 标直线方程， 变换为极坐标直线方程提取在极坐标系中相交于一个交点的所述有效像素点 作为直线提取像素点； 所述直线提取像素点在图像直角系坐标中的连线方程即为最佳直线 方程。 3.根据权利要求1所述的基于激光投影辅助线的板材轮廓视觉提取方法， 其特征在于： 投射所述激光线至 板材表面的方式选用静态投影或动态投影中的一种。 4.根据权利要求1所述的基于激光投影辅助线的板材轮廓视觉提取方法， 其特征在于： 投射的所述激光线为红光、 蓝光、 绿光中的一种。 5.基于激光投影辅助线的板材轮廓视觉提取系统， 其特征在于： 包括激光投射机构、 图权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114419042 B 2像采集机构和处 理机构； 所述激光投射机构用于投射激光线至板材表面， 所述激光线沿板材的边的延伸方向投 射； 所述图像采集机构用于获取图像画面， 所述图像画面为投射有激光线的全部板材 的图 像； 所述处 理机构对图像画面进行处 理， 并根据所述图像画面中的激光线提取板材的轮廓； 所述板材的轮廓获取至少要投影三条激光线， 所述激光线包括沿第 一方向投影的至少 两条第一激光线和沿第二方向投影的至少一条第二激光线， 两条所述第一激光线相互平 行， 且沿所述板材 的第一条边的延伸方向投射， 所述第二激光线沿板材与第一条边相邻的 第二条边的延伸方向投射； 所述对图像画面进行处理， 并根据图像画面中的激光线提取板材的轮廓具体包括， 首 先对所述图像画面进行背景和噪声的过滤， 得到激光线的有效像素点； 所述有效像素点采 用霍夫变换提取出最佳直线方程； 根据所述最佳直线方程搜索到激光线在板材上的图像端 点坐标； 所述激光线在板材上 的图像端点坐标通过透视变换映射到板材 的平面坐标系中， 得到激光线的板材平面端点 坐标； 通过 所述激光线的板材平面端点 坐标， 获得板材的轮廓； 其中所述根据 所述最佳直线方程搜索到激光线在板材上的图像端点坐标， 具体包括如 下步骤： 计算所有有效像素点到最佳直线方程直线的垂直距离； 将所述垂直距离与设置的 误差阈值比较， 所述垂直距离在误差阈值范围的有效像素点记为实际像素有效点； 取这组 实际像素有效点的中心 点， 按照设定的搜索步长分别向最佳直线方程直线的两个方向搜索 相邻的实际像素有效点， 直到在步长范围内， 无法找到新的实际像素有效点为止； 此时的实 际像素有效点 位置即为 这条激光线在板材 上的图像端点 坐标； 所述通过激光线的板材平面端点 坐标， 获得板材的轮廓具体包括如下步骤： 找到具备平行关系的两条第一激光线， 第一激光线与板材的第一条边平行； 取两条第 一激光线的板材平面端点坐标， 计算第一直线方程和第二直线方程， 其中第一直线方程和 第二直线方程分别为板材的第二条边和第三条边的直线方程， 第二条边和 第三条边为与第 一条边相邻的两个边； 取第二激光线的板材平面端点坐标， 第二激光线与板材 的第二条边 平行； 将第一直线方程转动角度 A， 其中A为第一条边和 第二条边的夹角， 平移 转动后的第一 直线方程， 让其经过第二激光线的板材平面端点坐标， 得到第三直线方程和第四直线方程； 第三直线方程分别与第一直线方程和 第二直线方程组成方程组， 第四直线方程分别与第一 直线方程和第二 直线方程组成方程组得到 板材四个端点， 提取 出板材的轮廓。 6.可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于： 该程序被处理器执行时实现如 权利要求1 ‑4中任一项所述的基于 激光投影辅助线的板材轮廓视 觉提取方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114419042 B 3