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OpenCvSharp基于顏色反差規避FBA面單貼標

01

規避原理

1.摳圖，根據色差或者根據固定包裹位置以及包裹尺寸摳出紙箱圖片

2.色差，獲取紙箱上所有背景色的灰度值

3.采圖，采集大量視野相同，光源相同面單的色差灰度值，整理區間

4.取反，所有非面單灰度值區間的，都認為是紙箱背景色

02

根據DPI計算1mm對應像素點。
獲取吸取的顏色，計算灰度值

// 300 DPI 計算：每毫米像素數 = 300 / 25.4 ≈ 11.81
private const double PixelsPerMm = 300.0 / 25.4 ;
private static int LabelSizePixels = Convert.ToInt32(Math.Ceiling((int)(95 * PixelsPerMm) / 1.7)); // 100mm × 100mm

// 面單顏色列表（十六進制格式）
private static readonly List<string> LabelColors = new List<string>
{
	"#E2E2E0", "#DEDEDC", "#E0E0DE", "#CCCCCA", "#B2B2B0", "#C2C2C0","#FFFFFF","#FEFEFE","#FCFCFC" ,"#ADADAD"
};

// 計算出的面單灰度范圍
private static int MinLabelGray;
private static int MaxLabelGray;

// 加載圖像
var originalImage = Cv2.ImRead(@"D:\Users\steph\Pictures\1分4\Image_20250913210539498.jpg", OpenCvSharp.ImreadModes.Grayscale);

// 計算面單灰度范圍
CalculateLabelGrayRange();
Console.WriteLine($"計算出的面單灰度范圍: {MinLabelGray}-{MaxLabelGray}");


if (originalImage.Empty())
{
	Console.WriteLine("無法加載圖像");
	return;
}

此處用第二種最簡單方式演示，視野固定包裹位置，根據計算包裹的尺寸，扣除原箱外觀

// 從右下角裁剪圖像
private static OpenCvSharp.Mat CropImageFromBottomRight(OpenCvSharp.Mat image, double widthMm, double heightMm)
{
	// 將毫米轉換為像素
	int widthPixels = (int)(widthMm * PixelsPerMm/1.7);
	int heightPixels = (int)(heightMm * PixelsPerMm/1.7);

	// 獲取圖像尺寸
	int imgWidth = image.Cols;
	int imgHeight = image.Rows;

	// 計算裁剪區域的左上角坐標
	int x = Math.Max(0, imgWidth - widthPixels);
	int y = Math.Max(0, imgHeight - heightPixels);

	// 確保裁剪區域不超出圖像邊界
	widthPixels = Math.Min(widthPixels, imgWidth - x);
	heightPixels = Math.Min(heightPixels, imgHeight - y);

	// 檢查裁剪區域是否有效
	if (widthPixels <= 0 || heightPixels <= 0)
	{
		Console.WriteLine($"無效的裁剪區域: x={x}, y={y}, width={widthPixels}, height={heightPixels}");
		return image.Clone(); // 返回原始圖像的副本
	}

	Console.WriteLine($"裁剪區域: x={x}, y={y}, width={widthPixels}, height={heightPixels}");

	// 裁剪圖像
	return new OpenCvSharp.Mat(image, new Rect(x, y, widthPixels, heightPixels));
}

根據裁切后的原箱外觀，以及灰度值區間，定位原廠面單位置

// 檢測所有原廠面單位置
public static List<LabelPosition> DetectOriginalLabelPositions(OpenCvSharp.Mat image)
{
	var labelPositions = new List<LabelPosition>();

	// 二值化圖像以分離面單區域
	var binary = new OpenCvSharp.Mat();
	Cv2.Threshold(image, binary, MinLabelGray, 255, ThresholdTypes.Binary);

	// 形態學操作去除噪聲
	var kernel = Cv2.GetStructuringElement(MorphShapes.Rect, new OpenCvSharp.Size(5, 5));
	Cv2.MorphologyEx(binary, binary, MorphTypes.Open, kernel);

	// 查找輪廓
	Cv2.FindContours(binary, out var contours, out _, RetrievalModes.External, ContourApproximationModes.ApproxSimple);

	// 過濾輪廓（按面積）
	var filteredContours = contours.Where(c => Cv2.ContourArea(c) > 1000).ToList();

	// 處理每個輪廓
	foreach (var contour in filteredContours)
	{
		// 獲取輪廓的邊界矩形
		var rect = Cv2.BoundingRect(contour);

		// 轉換為網格坐標
		string gridCoordinate = ConvertToGridCoordinate(rect, image.Rows, image.Cols);

		// 計算實際尺寸（毫米）
		double widthMm = rect.Width / PixelsPerMm;
		double heightMm = rect.Height / PixelsPerMm;

		// 添加到結果列表
		labelPositions.Add(new LabelPosition
		{
			Rect = rect,
			GridCoordinate = gridCoordinate,
			WidthMm = widthMm,
			HeightMm = heightMm
		});
	}

	return labelPositions;
}

檢查可貼標簽位置是否與原廠標簽有交集，檢查可貼區域是否超過原箱尺寸，此處我們以新帖面單大小100mm*100mm為例。沒有可貼標簽位置默認選擇1-1位置貼標

// 查找可貼標簽的位置（與原廠標簽無交集的網格）
public static List<string> FindAvailableLabelPositions(OpenCvSharp.Mat image, List<LabelPosition> labelPositions)
{
	var availablePositions = new List<string>();

	// 獲取圖像尺寸
	int rows = image.Rows;
	int cols = image.Cols;

	// 計算網格行列數
	int gridCols = (int)Math.Ceiling((double)cols / LabelSizePixels);
	int gridRows = (int)Math.Ceiling((double)rows / LabelSizePixels);

	// 檢查每個網格位置是否可用
	for (int row = 1; row <= gridRows; row++)
	{
		for (int col = 1; col <= gridCols; col++)
		{
			// 計算當前網格的像素坐標
			int x1 = Math.Max(0, cols - col * LabelSizePixels);
			int y1 = Math.Max(0, rows - row * LabelSizePixels);
			int x2 = Math.Min(cols, x1 + LabelSizePixels);
			int y2 = Math.Min(rows, y1 + LabelSizePixels);

			// 確保區域足夠大
			if (x2 - x1 < LabelSizePixels / 2 || y2 - y1 < LabelSizePixels / 2)
				continue;

			// 創建網格矩形
			Rect gridRect = new Rect(x1, y1, x2 - x1, y2 - y1);

			// 檢查網格是否與任何原廠標簽相交
			bool intersects = false;
			foreach (var labelPos in labelPositions)
			{
				if (gridRect.IntersectsWith(labelPos.Rect))
				{
					intersects = true;
					break;
				}
			}

			// 如果不相交且區域顏色均勻，則添加到可用位置
			if (!intersects && IsAreaUniform(image, x1, y1, x2, y2))
			{
				availablePositions.Add($"{row}-{col}");
			}
		}
	}

	return availablePositions;
}

可視化結果，以綠色網格鋪滿原箱，以紅色區域標定原廠標簽位置，以藍色網格標定可貼標簽位置，返回可視化結果

// 可視化結果
public static OpenCvSharp.Mat VisualizeResults(OpenCvSharp.Mat image, List<LabelPosition> labelPositions, List<string> availablePositions)
{
	var colorImage = new OpenCvSharp.Mat();
	Cv2.CvtColor(image, colorImage, ColorConversionCodes.GRAY2BGR);

	int rows = image.Rows;
	int cols = image.Cols;

	// 繪制網格
	for (int x = 0; x < cols; x += LabelSizePixels)
	{
		Cv2.Line(colorImage, new OpenCvSharp.Point(x, 0), new OpenCvSharp.Point(x, rows), Scalar.Green, 2);
	}
	for (int y = 0; y < rows; y += LabelSizePixels)
	{
		Cv2.Line(colorImage, new OpenCvSharp.Point(0, y), new OpenCvSharp.Point(cols, y), Scalar.Green, 2);
	}

	// 標記所有原廠面單位置（紅色）
	foreach (var labelPos in labelPositions)
	{
		Cv2.Rectangle(colorImage,
					 labelPos.Rect.TopLeft,
					 labelPos.Rect.BottomRight,
					 Scalar.Red, 2);

		// 添加標簽文本
		Cv2.PutText(colorImage,
				   labelPos.GridCoordinate,
				   new OpenCvSharp.Point(labelPos.Rect.X, labelPos.Rect.Y - 5),
				   HersheyFonts.HersheySimplex,
				   0.5,
				   Scalar.Red,
				  2);
	}

	// 標記可貼標簽位置（藍色）
	foreach (var pos in availablePositions)
	{
		var parts = pos.Split('-');
		if (parts.Length != 2) continue;

		int row = int.Parse(parts[0]);
		int col = int.Parse(parts[1]);

		int x = Math.Max(0, cols - col * LabelSizePixels);
		int y = Math.Max(0, rows - row * LabelSizePixels);
		int width = Math.Min(LabelSizePixels, cols - x);
		int height = Math.Min(LabelSizePixels, rows - y);

		if (width > 0 && height > 0)
		{
			Cv2.Rectangle(colorImage,
						 new OpenCvSharp.Point(x, y),
						 new OpenCvSharp.Point(x + width, y + height),
						 Scalar.Blue, 2);

			// 添加標簽文本
			Cv2.PutText(colorImage,
					   pos,
					   new OpenCvSharp.Point(x + 5, y + 15),
					   HersheyFonts.HersheySimplex,
					   0.4,
					   Scalar.Blue,
					   1);
		}
	} 
	return colorImage;
}

看看效果1，運行看看效果.（如下圖紙箱長400，高190）白色原廠面單占據了前面6個網格，最后兩個網格超過原箱尺寸無效，默認返回第一個網格(視情況自定義)

v2-76bea0c4e881e9a78fe493e220a4571c_1440w

保持期待奔赴山海KEEP LOOKING FORWARD TO GOING

效果2.原廠標簽占據第一個和中間4個網格，可貼標簽區域藍色網格標識，并返回可貼坐標

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posted @ 2025-09-19 01:48 何以解憂唯有*碼閱讀(240) 評論(0) 收藏舉報

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