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龍圖騰網獲悉太原理工大學申請的專利鋼筋端面識別計數裝置及方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116443335B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-08發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310143727.4，技術領域涉及：B65B35/42；該發明授權鋼筋端面識別計數裝置及方法是由張彥杰;于程豪;張超;張煒;王濤;劉亞星;杜旺哲;閆鵬;藺素宏;彭嘉設計研發完成，并于2023-02-15向國家知識產權局提交的專利申請。

本鋼筋端面識別計數裝置及方法在說明書摘要公布了：本發明屬于鋼筋計數技術領域，具體涉及一種鋼筋端面識別計數裝置及方法，其中裝置包括鋼筋輸送機構，在所述鋼筋輸送機構的前部和后部均設置有端面撞齊擋板，在所述鋼筋輸送機構的下方設置有轉運機構，在所述檢測臺前部的上方設置有可升降的遮光簾，所述箱體設置在檢測臺的前方，在所述箱體內部設置有位置調節機構，在所述位置調節機構上設置有滑臺，在所述滑臺上設置有環形聚光燈，在所述環形聚光燈的中部設置有采集鏡頭，在所述箱體靠近鋼筋輸送機構的一側設置有激光傳感器，所述激光傳感器用于感應鋼筋捆的位置，本發明采用升降式遮光簾，既可以滿足遮擋背景光的作用，還方便操作工隨時觀察設備運行情況，避免了傳統遮光罩盲區過大的缺點。

本發明授權鋼筋端面識別計數裝置及方法在權利要求書中公布了：1.鋼筋端面識別計數方法，其特征在于：應用鋼筋端面識別計數裝置； 所述鋼筋端面識別計數裝置，包括鋼筋輸送機構1，所述鋼筋輸送機構1為托輥輸送機構，在所述鋼筋輸送機構1的前部和后部均設置有端面撞齊擋板2，在所述鋼筋輸送機構1的下方設置有轉運機構3，用于將端部撞齊的成捆鋼筋輸送至檢測臺4，在所述檢測臺4前部的上方設置有可升降的遮光簾5，所述遮光簾5的上端纏繞在卷軸6上，所述遮光簾5的下邊緣呈與鋼筋捆對應的弧形狀，所述卷軸6的兩端轉動設置在安裝架7上，在所述安裝架7的一側設置有卷簾電機8，所述卷軸6與卷簾電機8的輸出軸固定連接，所述安裝架7通過連接桿9固定連接在箱體10上，所述箱體10設置在檢測臺4的前方，在所述箱體10的下表面設置有支腿11，在所述箱體10內部設置有位置調節機構12，在所述位置調節機構12上設置有滑臺13，在所述滑臺13上設置有環形聚光燈14，在所述環形聚光燈14的中部設置有采集鏡頭15，在所述箱體10靠近鋼筋輸送機構1的一側設置有激光傳感器16，所述激光傳感器16用于感應鋼筋捆的位置，所述鋼筋輸送機構1、轉運機、卷簾電機8、位置調節機構12、環形聚光燈14、采集鏡頭15和激光傳感器16均由控制臺17控制； 所述轉運機構3包括兩個鏈軸301，在兩個鏈軸301上設置有多個一一對應的鏈輪304，在兩個對應的鏈輪304之間設置有鏈條303，在所述鏈軸301由多個軸承座305共同支撐，在每個軸承座305的下方均設置有伸縮缸302，用于帶動鏈軸301上下移動，所述伸縮缸302的缸體安裝在地面上，在其中一個所述鏈軸301的端部設置有鏈傳動電機306，用于帶動鏈軸301旋轉，所述鏈傳動電機306安裝在伸縮缸302上； 所述位置調節機構12包括橫向固定座121，在所述橫向固定座121上安裝有橫向導桿122和橫向絲杠123，在所述橫向固定座121的一側設置有橫移電機124，所述橫移電機124的輸出軸與橫向絲杠123連接，在所述橫向絲杠123上螺紋連接有滑塊125，所述滑塊125與與橫向導桿122滑動連接，在所述滑塊125的上表面固定設置有縱向導桿126，在所述縱向導桿126的上端設置有縱向座127，在所述縱向座127與滑塊125之間還設置有縱向絲杠128，在所述縱向座127的上表面設置有用于帶動縱向絲杠128旋轉的縱向電機129，所述滑臺13與縱向絲杠128螺紋連接，所述滑臺13與縱向導桿126滑動連接； 包括以下步驟： 步驟1，建立鋼筋端面模板庫，具體為： 步驟1.1，采集多個鋼筋捆端面圖像，形成數據集，并將數據集分成訓練集和測試集； 步驟1.2，從訓練集中選擇一個鋼筋捆端面圖像，采用加權平均法對選擇的鋼筋捆端面圖像進行灰度化處理； 加權平均法的公式為： Grayx,y＝WR·Rx，y+WG·Gx，y+WB·Bx,y 其中，x、y表示各點坐標，Grayx,y為加權灰度化的結果，Rx,y、Gx,y、Bx,y為各點的紅綠藍分量值，WR、WG、WB為對應的權值； 步驟1.3，對灰度化處理后的鋼筋捆端面圖像進行Gamma變換； Gamma函數公式如下： 其中，Gammax,y為Gamma變換后的歸一化灰度圖，γ為校正參數； 步驟1.4，通過下述計算公式消除Gamma變換后鋼筋捆端面圖像背景中的雜物干擾，完成背景暗部消除： 其中，fx,y為除雜之后的鋼筋捆端面圖像，M為背景消除閾值； 步驟1.5，對除雜之后的鋼筋捆端面圖像進行高斯濾波降噪； 步驟1.6，從鋼筋捆端面圖中逐像素點的截取與正模板相同的局部圖，并逐一的計算與正模板庫中每個正模板的匹配度，若正模板庫中無正模板則直接進行步驟1.9； 將所有的匹配結果輸出為二維矩陣，其匹配度的計算公式如下： 其中，w和h分別為正模板的寬度和高度，Tx',y'為正模板坐標x',y'處的值，Ix,y為預處理后的圖像上坐標x,y處的值，Rx,y為輸出矩陣；其中Tx',y'在正模板上的位置與Ix,y在預處理后圖像上的位置相同； 將二維矩陣中的匹配度分別與匹配閾值C進行比較，大于等于匹配閾值C即識別為鋼筋端面圖像，記為1，小于閾值即識別為非鋼筋端面，記為0，最終得到識別結果矩陣Flagx,y： 步驟1.7，剔除重復結果；設定局部圖中的某一點作為該局部圖的表示坐標，計算相鄰識別結果之間的距離H＝[x2-x12+y2-y12]0.5，其中x1、x2、y1、y2分別為兩個相鄰識別結果的橫坐標和縱坐標，選擇鋼筋半徑R作為判斷閾值，如果H小于R，則認為其為重復結果，舍去其一；重復判斷動作，刪除所有重復結果，將剩余的識別結果輸出為認定結果； 步驟1.8，對認定結果中的每個局部圖進行SSIM除誤，將識別結果中的局部圖逐一與反模板庫中的每個反模板進行結構相似度計算，若反模板庫中無反模板則直接進行步驟1.9， 其中μx是x的平均值，μy是y的平均值，是x的方差，是y的方差，σxy是x和y的協方差，c1＝0.0001L2,c2＝0.0009L2是用來維持穩定的常數，L是像素值的動態范圍； 將計算到的SSIM值與SSIM閾值進行比較，刪除大于等于SSIM閾值的結果，輸出最終結果； 步驟1.9，判斷最終結果識別出的鋼筋數是否正確，若正確則選取下一張訓練集中的圖片，重復步驟1.2至步驟1.9，若錯誤則進行人工除誤，將未識別出的鋼筋進行單鋼筋端面圖的截取，并將其加入正模板庫中，將錯誤識別為鋼筋的位置進行錯圖截取，并將其加入反模板庫中，隨后重復步驟1.7至步驟1.9，直至訓練集中的所有圖片都正確識別為止； 步驟1.10，針對測試集中的鋼筋捆端面圖像重復步驟1.2至步驟1.8，若測試集中的鋼筋捆端面圖像中的鋼筋數量識別均正確，則建立鋼筋端面模板庫成功，若測試集中的鋼筋捆端面圖像中的鋼筋數量識別存在錯誤，則重復步驟1.1至1.10，直至鋼筋端面模板庫建立成功； 步驟2，建立鋼筋捆端面模板庫并求取平移系數，具體為： 步驟2.1，采集多個成捆鋼筋的端面圖像建立成捆鋼筋的端面圖像庫：通過人為控制將采集鏡頭15對準成捆鋼筋的中心位置，并采集成捆鋼筋的端面圖像作為鋼筋捆模板圖，要求為圖像范圍貼緊鋼筋捆的上下左右四極； 步驟2.2，求取平移系數K 其中L為采集鏡頭15移動的實際距離； 步驟3，成捆鋼筋端面撞齊；將待計數的成捆鋼筋放置在鋼筋輸送機構1上，通過鋼筋輸送機構1帶動成捆鋼筋進行端面撞齊，且最后一次撞擊為前撞齊，以保證在進行技術識別時，成捆鋼筋中鋼筋的前端面位于同一平面，鋼筋輸送機構1正轉時帶動成捆鋼筋前進并撞擊在前部的端面撞齊擋板2上，鋼筋輸送機構1反轉時帶動成捆鋼筋后退并撞擊在后部的端面撞齊擋板2上； 步驟4，成捆鋼筋撞齊后轉運；在成捆鋼筋端面撞齊之后，由轉運機構3將撞齊后的成捆鋼筋轉運至檢測臺4； 步驟5，在成捆鋼筋在轉運過程中經過激光傳感器16時，激光傳感器16采集到成捆鋼筋的信號，從而將信號傳遞至控制臺17，控制臺17根據激光傳感器16采集到的信號控制卷簾電機8工作，將遮光簾5下放； 步驟6，待成捆鋼筋就位，遮光簾5下放完成后，對成捆鋼筋的中心位置進行判斷，得到成捆鋼筋的中心位置后，控制臺17控制位置調節機構12工作，使采集鏡頭15正對成捆鋼筋的中心位置； 步驟7，打開環形聚光燈14，在環形聚光燈14的光照下，通過采集鏡頭15采集成捆鋼筋的端面圖像，將采集的端面圖像上傳至控制臺17，并對采集的端面圖像進行識別處理，得出鋼筋的數量。

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