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1、(10)申请公布号 CN 103353950 A (43)申请公布日 2013.10.16 CN 103353950 A *CN103353950A* (21)申请号 201310226737.0 (22)申请日 2013.06.08 G06M 7/06(2006.01) (71)申请人 汕头东风印刷股份有限公司 地址 515064 广东省汕头市潮汕路金园工业 城北郊工业区 （二围工业区） 、 4A2-2 片 区、 2M4 片区、 13-02 片区 A-F 座 申请人 安徽三联木艺包装有限公司 (72)发明人 谢名优 王培玉 丁梓峰 张斗良 (74)专利代理机构 汕头市高科专利事务所 4410。
2、3 代理人 唐瑞玉 (54) 发明名称 一种纸张计数方法 (57) 摘要 本发明提供了一种利用数码显微镜采集图像 并通过图像软件处理来进行计数的纸张计数方 法， 该方法包括如下步骤 ：（1） 采用数码显微镜采 集纸张侧面的彩色图像 ；（2） 通过图像处理软件 将彩色图像进行灰度化 ；（3） 在 60 160 之间设 定一个阈值， 将灰度图像二值化 ；（4） 对纸张二值 化图像的每一行像素点进行扫描， 统计该行中像 素点为黑的个数占整行像素点的百分比 P1， 将 P1 与阈值参数P进行比较， 若P1大于等于P时， 则认 为该行为黑， 否则认为该行为白， 最后统计黑行变 为白行转变的次数， 该次数。
3、即为纸张数。 本发明的 纸张计数方法， 简单高效、 成本低， 无论对高克重 的纸张还是低克重的纸张计数准确率高， 且与纸 张没有直接接触， 在印刷复制行业具有很好的推 广应用前景。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103353950 A CN 103353950 A *CN103353950A* 1/1 页 2 1. 一种纸张计数方法， 依次包括如下步骤 ： （1） 将待计数的纸张平放在一工作平台上， 让纸张侧面整齐地贴着取景窗口。
4、， 采用数码 显微镜采集纸张侧面的彩色图像 ； （2） 通过图像处理软件将彩色图像灰度化 ； （3） 在 60 180 之间设定一个阈值， 将灰度图像二值化 ； （4） 纸张的计数 ： a预先设定一阈值参数 P， 取 P 50 ； b对纸张二值化图像每一行的像素点进行扫描， 统计该行中像素点为黑的个数， 并计 算黑的个数占整行像素点的百分比 P1 ； c将 P1 与阈值参数 P 进行比较， 若 P1 大于等于 P 时， 则认为该行为黑， 否则认为该行 为白 ； d统计黑行转变为白行的次数， 该次数即为纸张数。 2. 根据权利要求 1 所述的纸张计数方法 ： 其特征在于 ： 所述彩色图像是由多个。
5、数码显 微镜组成的数码显微镜阵列采集而得。 3. 根据权利要求 2 所述的纸张计数方法 ： 其特征在于 ： 所述彩色图像是由数码显微镜 阵列采集到的物理范围重叠的图像后进行合并而得。 4. 根据权利要求 2 或 3 所述的纸张计数方法 ： 其特征在于 ： 所述图像处理软件采用开 源视觉、 图像处理库的 Opencv 软件。 5. 根据权利要求 4 所述的纸张计数方法 ： 其特征在于 ： 所述数码显微镜为带 USB 接口 且放大倍数为 50 200 倍的数码显微镜。 6. 根据权利要求 5 所述的纸张计数方法 ： 其特征在于 ： 所述阈值为 80 160。 7. 根据权利要求 6 所述的纸张计数。
6、方法 ： 其特征在于 ： 所述阈值参数为 60 95。 8. 根据权利要求 2 或 3 所述的纸张计数方法 ： 其特征在于 ： 所述步骤 d 中将统计结 果使用数组进行保存， 最后再扫描该数组， 统计数组的值发生转变的次数， 该次数即为纸张 数。 9. 根据权利要求 8 所述的纸张计数方法 ： 其特征在于 ： 所述数组按照取值情况先形成 单列二值图像再进行扫描。 权 利 要 求 书 CN 103353950 A 2 1/3 页 3 一种纸张计数方法 技术领域 0001 本发明涉及一种计数方法， 尤其涉及一种印刷复制行业的纸张计数方法， 更具体 是涉及一种利用数码显微镜采集图像并通过图像软件处理。
7、来进行计数的纸张计数方法。 背景技术 0002 数量是产品出厂的重要质量指标之一, 准确计数是印刷复制行业的基本要求。 印 刷产品在出厂包装时， 常以固定数量进行裁切和包装， 如在切标工序中， 将大张的印刷件裁 切成符合要求大小的烟标成品时， 需先进行分成 500 张一叠的数纸工序， 该工序通常由人 工点数或称重后将重量与数量进行转换， 这些作业都需要产品从自动生产线下线后才能进 行， 这势必需要耗用大量的人力。另外， 人工点数， 常会受操作人员的工作技能及精神状态 的影响而造成误差， 而称重计量又易受纸张均度和天气干湿度等情况的影响。 0003 目前已有大量企业在研发纸张数数机， 这些纸张数。
8、数机可分为机械与光电两大类 型。机械数数机以日本内田的 Countron 2200 为代表， 通过机械模拟人手， 对纸张进行数 数 ； 光电式数数机， 主要由美国等国外企业研制， 采用高精度线扫相机， 采集扫描窗内产品 边缘的图像， 通过图像软件分析纸张数量。 机械数数机由于是采用机械式计数， 不仅计数速 度比较慢， 而且用于计数的纸角会出现打折， 从而影响产品的外观质量， 对于高克重产品尤 其不适用 ； 光电式数数机由于局限于所使用相机的精度和采集的像素， 对于铜版纸类等低 克重纸张的数数， 误差大， 只能适用于高克重如 200 以上的产品计数 ； 另外， 机械数数机和 光电式数数机价格高，。
9、 机械数数机 20 万元 / 台， 光电式数数机 15 万元 / 台 -20 万元 / 台， 因此无法广泛推广使用。 0004 目前， 已有大量的图像处理软件 （如开源视觉、 图像处理库） 可供选择， 通过使用图 像处理软件， 专业人员能很容易地对获取的图像进行颜色空间转换、 二值处理以及对图像 二维点阵中任意点色彩值的处理， 因此， 如何选择合适且成本低的图像获取装置， 配合图像 处理软件来对张纸进行准确的计数， 是本领域技术人员致力解决的问题。 发明内容 0005 本发明的目的在于克服以上存在的问题而提供一种采用数码显微镜采集图像并 通过图像软件处理来进行计数的纸张计数方法。 0006 为。
10、实现以上目的， 本发明的纸张计数方法， 依次包括如下步骤 ： （1） 将待计数的纸张平放在一工作平台上， 让纸张侧面整齐地贴着取景窗口， 采用数码 显微镜采集纸张侧面的彩色图像 ； （2） 通过图像处理软件将彩色图像灰度化 ； （3） 在 60 160 之间设定一个阈值， 将灰度图像二值化 ； （4） 纸张的计数 ： a预先设定一阈值参数 P， 取 P 50 ； b对纸张二值化图像的每一行像素点进行扫描， 统计该行中像素点为黑的个数， 并计 说 明 书 CN 103353950 A 3 2/3 页 4 算黑的个数占整行像素点的百分比 P1 ； c将 P1 与阈值参数 P 进行比较， 若 P1 。
11、大于等于 P 时， 则认为该行为黑， 否则认为该行 为白 ； d统计黑行变为白行转变的次数， 该次数即为纸张数。 0007 为了实现较大范围的图像采集， 上述彩色图像是由多个数码显微镜组成的数码显 微镜阵列采集而得。 0008 为了获取低克数张纸较大范围的图像， 上述彩色图像是由数码显微镜阵列采集到 的物理范围重叠的图像后进行合并而得。 0009 上述图像处理软件采用开源视觉、 图像处理库的 Opencv 软件。 0010 上述数码显微镜优选带 USB 接口且放大倍数为 50 200 倍的数码显微镜。 0011 上述阈值优选 80 160。 0012 上述阈值参数优选 60 95。 0013 。
12、为了便于操作， 步骤 d 中将统计结果使用数组进行保存， 最后再扫描该数组， 统计 数组的值发生转变的次数， 该次数即为纸张数。 0014 为便于理解， 可将上述数组的取值情况先形成单列二值图像再进行扫描。 0015 本发明的纸张计数方法， 由于是采用数码显微镜采集纸张侧面的图像， 利用显微 镜高的放大倍数， 可以得到纸张与纸张之间缝隙清晰的图像， 而对二值化图像的每一行像 素点进行扫描， 将像素点为黑的个数达到一定比例时， 才认为该行为黑， 否则认为该行为 白， 再根据行与行间黑白转变的次数得出纸张数， 这种方法不仅简单、 速度快、 而且计数准 确率高。 本发明的纸张计数方法， 与机械数数机。
13、相比， 不仅计数速度快， 而且不用接触纸张， 能更好保护印刷品的质量 ； 与光电式数数机相比， 在对低克重纸张的计数方面， 具有计数准 确率高的特点 ； 另外， 由于数码显微镜每台才 300 500 元， 即使采用多个数码显微镜组成 阵列进行图像采集， 其成本也远远低于采用机械数数机和光电式数数机， 因此， 本发明的计 数方法具有很好的推广应用前景。 附图说明 0016 图 1 是采用数码显微镜采集的平放于工作平台上的纸张侧面彩色图像。 0017 图 2 是通过开源视觉、 图像处理库的 Opencv 软件处理的灰度图像。 0018 图 3 是将灰度图像二值化以后的图。 0019 图 4 是根据。
14、统计数组的取值情况形成的单列二值图像。 具体实施方式 0020 将待计数的铜板纸平放在一机械平台上， 让纸张侧面整齐地贴着取景窗口， 将带 有USB接口、 放大倍数为200的数码显微镜与电脑连接， 电脑中安装有厂家提供的数码显微 镜驱动程序和开源视觉、 图像处理库的 Opencv 软件， 进行如下步骤 ： 1、 通过数码显微镜获 取铜板纸侧面 （大约 2mm 厚） 的彩色图像， 并按实际需要， 截取适当幅度， 得到如图 1 所示的 图像 ； 2、 将彩色图像灰度化 ： 彩色图像一般由红、 绿、 蓝三个通道组成， 根据所摄物品不同， 可选择按 Opencv 提供的函数进行转换， 也可取红、 绿、。
15、 蓝三个通道中的一个通道的数据， 转 换成灰度图像， 具体采用哪种方法， 取决于转换后的灰度图像是否具有较好的反差， 线条与 说 明 书 CN 103353950 A 4 3/3 页 5 线条之间是否能较明显地区分， 本实施例通过 Opencv 中提供的转换函数完成灰度图像的 转换， 得到如图 2 所示的灰度图像 ； 3、 将灰度图像二值化， 灰度图像的每一点像素值是由 0-255 的数值组成， 二值处理的过程就是根据图像的对比度情况， 设定一个阈值， 在处理时， 当该点的像素值大于等于所设定的阈值时， 将该像素设置为 255（黑色） ， 而小于阈值时， 设 置为 0（白色） ， 使得灰度图像。
16、呈现黑白的二值状态， 根据印刷纸张的克重大小和光源的情 况， 阈值可以选取 60 180， 本实施例设定阈值为 150， 将灰度图像二值化， 得到如图 3 所示 的二值图像 ； 4、 对二值图像的每一行像素点进行扫描， 统计该行中像素点为黑的个数， 并计 算黑的个数占整行像素点的百分比 P1， 将 P1 与预先设定阈值参数 P 相比较， 当 P1 大于等 于阈值参数时， 则认为该行为黑， 否则认为该行为白， 一般情况下阈值参数 P 大于等于 50 时， 就能得到比较准确的结果， 本实施例设定的阈值参数为 80% ； 统计黑行变为白行转变的 次数， 统计结果可使用数组保存， 最后再扫描该数组， 。
17、统计数组的值发生由 0 变 1 的转变次 数， 该次数即为图像中的线条数量， 也即为纸张数 ； 为便于理解， 也可以将该数组的取值情 况形成如图 4 所示的单列二值图像， 从图中可以清楚看出数组中的数值由 0 变 1 转变次数 为 17 次， 该值即代表纸张的张数为 17。 0021 采用单一的数码显微镜， 获得的图像采集范围较窄， 对于要获得高克重纸张 500 张一叠的图像， 一般需要采用 4 6 个低放大倍数的数码显微镜组成的数码显微镜阵列进 行采集即可， 而要获得低克重张纸 500 张一叠的图像， 则需要采用多个高放大倍数的数码 显微镜组成且可步进提升的数码显微镜阵列进行采集， 这是由于。
18、高放大倍数的数码显微镜 可采集到的物理范围较小， 一般小于显微镜的物理尺寸 （显微镜的直径约 20mm） ， 因此， 使用 简单的由数码显微镜组成的阵列获取图像时， 由于各数码显微镜获取的物理范围无重叠区 域， 因而所获得的图像组合后无法代表实际的影像， 因此， 当使用高放大倍数采集低克重张 纸图像时， 需要有一个步进提升机构， 根据采集的需要， 使数码显微镜阵列可以逐步上升， 逐步采集图像， 再按逻辑进行合并， 获得最终用于计数用的图像。 0022 本发明的纸张计数方法， 不管是对高克重纸张， 还是对低克重的纸张， 准确率都能 达到 99以上。 0023 以上只是本发明纸张计数方法一个实施例的具体说明， 但该实施例并非用以限制 本发明的保护范围， 凡未脱离发明技术方案的等效实施或变更， 均应包含在本发明的范围 中。 说 明 书 CN 103353950 A 5 1/3 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103353950 A 6 2/3 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 103353950 A 7 3/3 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103353950 A 8 。