本发明涉及智能钢筋盘点技术领域，尤其涉及一种基于混合高斯模型和背景差分的钢筋盘点方法。
背景技术：
建筑行业的数字化的发展进程，需要信息化的手段快速推动，让每一位工人不需要漫长的学习过程就可以很快按照工业化的要求执行。信息化手段与建筑业的结合，将赋予建筑业全新的活力，从实际的业务场景出发也将更具有现实意义。在现实的工地层面中，钢筋本身价格比较昂贵，且在实际使用中数量很大，所以对钢筋数量盘点的精度要求很高。但目前对于进场的钢筋车，验收人员需要对车上的钢筋仍需进行现场人工点根，确认数量后钢筋车才能完成进场卸货。然而钢筋存在长短不齐，体积巨大等情况，人工盘点消耗人力且速度很慢。并且，仅对钢筋进行一次人工盘点，容易出现误报、虚报或漏报钢筋数量的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于混合高斯模型和背景差分的钢筋盘点方法，保证钢筋盘点结果的准确性。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于混合高斯模型和背景差分的钢筋盘点方法，包括以下步骤：
基于设定的钢筋盘点，对摄像机和鼓风机进行安装和调试；
利用所述摄像机采集稳定的钢筋图像，并利用混合高斯模型进行背景模型的初始化；
启动所述鼓风机吹动所有所述钢筋，并对采集的标签运动视频的任一帧图像和背景图像进行差分运算；
利用阈值法对得到的差分图像进行二值化处理，并对经过形态学处理后的目标进行计数，得到钢筋数量。
其中，利用所述摄像机采集稳定的钢筋图像，并利用混合高斯模型进行背景模型的初始化，包括：
利用所述摄像机采集在设定停留时间阈值后的钢筋图像，并利用k-均值算法对采集到的100-200帧的图像中的每一个像素进行聚类。
其中，利用所述摄像机采集稳定的钢筋图像，并利用混合高斯模型进行背景模型的初始化，还包括：
对聚类后的每一个像素类建立对应的混合高斯模型作为背景模型的初始化。
其中，利用阈值法对得到的差分图像进行二值化处理，并对经过形态学处理后的目标进行计数，得到钢筋数量，包括：
基于设定的阈值，对得到的差分图像进行二值化处理，若所述差分图像小于阈值，则将所述差分图像小标记为背景图像；若所述差分图像大于或等于阈值，则将所述差分图像标记为标签。
其中，利用阈值法对得到的差分图像进行二值化处理，并对经过形态学处理后的目标进行计数，得到钢筋数量，还包括：
将二值化处理后的图像进行行3*3形态学处理，除去孤立噪声点，并对得到的处理结果中的目标进行计数，获得钢筋所带标签的数量。
本发明的一种基于混合高斯模型和背景差分的钢筋盘点方法，在钢筋盘点处设置鼓风机、摄像机，采集钢筋所带标签静止时的视频，使用混合高斯模型构建背景模型，继而开启鼓风机，获得钢筋所带标签随风运动视频，通过背景差分法，获得处理后的二值图像，通过形态学处理，获得钢筋所带标签数量，即所需盘点的钢筋数目。本发明能有效减少人工钢筋盘点时所大量消耗的人力，并极大缩短盘点时间，具有抗干扰能力强、方便快速、受环境影响小等特点，保证钢筋盘点结果的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种基于混合高斯模型和背景差分的钢筋盘点方法的步骤示意图。
图2是本发明提供的盘点处的鼓风机和摄像机设置示意图。
图3是本发明提供的背景差分法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1，本发明提供一种基于混合高斯模型和背景差分的钢筋盘点方法，包括以下步骤：
s101、基于设定的钢筋盘点，对摄像机和鼓风机进行安装和调试。
具体的，设置固定的钢筋盘点处，并在盘点处设置摄像机、鼓风机，鼓风机的方位需正对待盘点的钢筋，两个摄像机分别在所述鼓风机的一侧，如图2所示，并且还需将所述鼓风机和所述摄像机进行性能调试，使其满足测试需要；并且设置固定的钢筋盘点处，待盘点车辆的停放位置需固定，且盘点处的光线充足、稳定。
s102、利用所述摄像机采集稳定的钢筋图像，并利用混合高斯模型进行背景模型的初始化。
具体的，车载钢筋行至盘点处，待车停稳后3秒，使用摄像机采集200帧的图像，进行背景模型的初始化，具体如下，采用k-均值算法对所采集的图像中的每一个像素进行聚类。完成像素聚类后，每一类中应包含颜色相近的像素。
对每个像素类建立混合高斯模型作为背景模型的初始化，如式(1)所示；
其中，η,μ,∑i分别为各个聚类wi所含像素模式数、均值矢量、协方差矩阵。
s103、启动所述鼓风机吹动所有所述钢筋，并对采集的标签运动视频的任一帧图像和背景图像进行差分运算。
具体的，如图3所示，背景模型建立以后，开启鼓风机，对准全部钢筋吹5秒，需将钢筋所带的标签吹起运动，并采集这期间的含有钢筋所带标签运动的视频；
将视频的第k帧图像和背景图像进行差分运算，得到差分图像dk，其公式如式(2)所示：
dk(x,y)＝|fk(x,y)-bk(x,y)|式(2)
其中，fk(x,y)为当前帧图像，bk(x,y)为背景图像，dk(x,y)为当前帧与背景图像的差分结果。
s104、利用阈值法对得到的差分图像进行二值化处理，并对经过形态学处理后的目标进行计数，得到钢筋数量。
具体的，选取合适的阈值threshold,对差分图像dk(x,y)进行二值化，将差分图像dk(x,y)与设定的阈值比较，若差分图像dk小于阈值，则判断为背景图像；反之，则判断为前景图像，得到运动目标,即标签，如式(3)所示：
其中，yk(x,y)表示经阈值化处理后的图像。threshold表示所设定的阈值。
对背景差分后的二值图像yk(x,y)进行3*3形态学处理，除去孤立噪声点，结果记为fk(x,y)，对fk(x,y)中的目标进行计数，获得钢筋所带标签的数量，即为所需盘点的钢筋数量。
本发明的一种基于混合高斯模型和背景差分的钢筋盘点方法，在钢筋盘点处设置鼓风机、摄像机，采集钢筋所带标签静止时的视频，使用混合高斯模型构建背景模型，继而开启鼓风机，获得钢筋所带标签随风运动视频，通过背景差分法，获得处理后的二值图像，通过形态学处理，获得钢筋所带标签数量，即所需盘点的钢筋数目。本发明能有效减少人工钢筋盘点时所大量消耗的人力，并极大缩短盘点时间，具有抗干扰能力强、方便快速、受环境影响小等特点，保证钢筋盘点结果的准确性。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
1.一种基于混合高斯模型和背景差分的钢筋盘点方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于设定的钢筋盘点，对摄像机和鼓风机进行安装和调试；
利用所述摄像机采集稳定的钢筋图像，并利用混合高斯模型进行背景模型的初始化；
启动所述鼓风机吹动所有所述钢筋，并对采集的标签运动视频的任一帧图像和背景图像进行差分运算；
利用阈值法对得到的差分图像进行二值化处理，并对经过形态学处理后的目标进行计数，得到钢筋数量。
2.如权利要求1所述的基于混合高斯模型和背景差分的钢筋盘点方法，其特征在于，利用所述摄像机采集稳定的钢筋图像，并利用混合高斯模型进行背景模型的初始化，包括：
利用所述摄像机采集在设定停留时间阈值后的钢筋图像，并利用k-均值算法对采集到的100-200帧的图像中的每一个像素进行聚类。
3.如权利要求2所述的基于混合高斯模型和背景差分的钢筋盘点方法，其特征在于，利用所述摄像机采集稳定的钢筋图像，并利用混合高斯模型进行背景模型的初始化，还包括：
对聚类后的每一个像素类建立对应的混合高斯模型作为背景模型的初始化。
4.如权利要求3所述的基于混合高斯模型和背景差分的钢筋盘点方法，其特征在于，利用阈值法对得到的差分图像进行二值化处理，并对经过形态学处理后的目标进行计数，得到钢筋数量，包括：
基于设定的阈值，对得到的差分图像进行二值化处理，若所述差分图像小于阈值，则将所述差分图像小标记为背景图像；若所述差分图像大于或等于阈值，则将所述差分图像标记为标签。
5.如权利要求4所述的基于混合高斯模型和背景差分的钢筋盘点方法，其特征在于，利用阈值法对得到的差分图像进行二值化处理，并对经过形态学处理后的目标进行计数，得到钢筋数量，还包括：
将二值化处理后的图像进行行3*3形态学处理，除去孤立噪声点，并对得到的处理结果中的目标进行计数，获得钢筋所带标签的数量。
技术总结