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龙图腾网获悉太原理工大学申请的专利钢筋端面识别计数装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116443335B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310143727.4，技术领域涉及：B65B35/42；该发明授权钢筋端面识别计数装置及方法是由张彦杰;于程豪;张超;张炜;王涛;刘亚星;杜旺哲;闫鹏;蔺素宏;彭嘉设计研发完成，并于2023-02-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本钢筋端面识别计数装置及方法在说明书摘要公布了：本发明属于钢筋计数技术领域，具体涉及一种钢筋端面识别计数装置及方法，其中装置包括钢筋输送机构，在所述钢筋输送机构的前部和后部均设置有端面撞齐挡板，在所述钢筋输送机构的下方设置有转运机构，在所述检测台前部的上方设置有可升降的遮光帘，所述箱体设置在检测台的前方，在所述箱体内部设置有位置调节机构，在所述位置调节机构上设置有滑台，在所述滑台上设置有环形聚光灯，在所述环形聚光灯的中部设置有采集镜头，在所述箱体靠近钢筋输送机构的一侧设置有激光传感器，所述激光传感器用于感应钢筋捆的位置，本发明采用升降式遮光帘，既可以满足遮挡背景光的作用，还方便操作工随时观察设备运行情况，避免了传统遮光罩盲区过大的缺点。

本发明授权钢筋端面识别计数装置及方法在权利要求书中公布了：1.钢筋端面识别计数方法，其特征在于：应用钢筋端面识别计数装置； 所述钢筋端面识别计数装置，包括钢筋输送机构1，所述钢筋输送机构1为托辊输送机构，在所述钢筋输送机构1的前部和后部均设置有端面撞齐挡板2，在所述钢筋输送机构1的下方设置有转运机构3，用于将端部撞齐的成捆钢筋输送至检测台4，在所述检测台4前部的上方设置有可升降的遮光帘5，所述遮光帘5的上端缠绕在卷轴6上，所述遮光帘5的下边缘呈与钢筋捆对应的弧形状，所述卷轴6的两端转动设置在安装架7上，在所述安装架7的一侧设置有卷帘电机8，所述卷轴6与卷帘电机8的输出轴固定连接，所述安装架7通过连接杆9固定连接在箱体10上，所述箱体10设置在检测台4的前方，在所述箱体10的下表面设置有支腿11，在所述箱体10内部设置有位置调节机构12，在所述位置调节机构12上设置有滑台13，在所述滑台13上设置有环形聚光灯14，在所述环形聚光灯14的中部设置有采集镜头15，在所述箱体10靠近钢筋输送机构1的一侧设置有激光传感器16，所述激光传感器16用于感应钢筋捆的位置，所述钢筋输送机构1、转运机、卷帘电机8、位置调节机构12、环形聚光灯14、采集镜头15和激光传感器16均由控制台17控制； 所述转运机构3包括两个链轴301，在两个链轴301上设置有多个一一对应的链轮304，在两个对应的链轮304之间设置有链条303，在所述链轴301由多个轴承座305共同支撑，在每个轴承座305的下方均设置有伸缩缸302，用于带动链轴301上下移动，所述伸缩缸302的缸体安装在地面上，在其中一个所述链轴301的端部设置有链传动电机306，用于带动链轴301旋转，所述链传动电机306安装在伸缩缸302上； 所述位置调节机构12包括横向固定座121，在所述横向固定座121上安装有横向导杆122和横向丝杠123，在所述横向固定座121的一侧设置有横移电机124，所述横移电机124的输出轴与横向丝杠123连接，在所述横向丝杠123上螺纹连接有滑块125，所述滑块125与与横向导杆122滑动连接，在所述滑块125的上表面固定设置有纵向导杆126，在所述纵向导杆126的上端设置有纵向座127，在所述纵向座127与滑块125之间还设置有纵向丝杠128，在所述纵向座127的上表面设置有用于带动纵向丝杠128旋转的纵向电机129，所述滑台13与纵向丝杠128螺纹连接，所述滑台13与纵向导杆126滑动连接； 包括以下步骤： 步骤1，建立钢筋端面模板库，具体为： 步骤1.1，采集多个钢筋捆端面图像，形成数据集，并将数据集分成训练集和测试集； 步骤1.2，从训练集中选择一个钢筋捆端面图像，采用加权平均法对选择的钢筋捆端面图像进行灰度化处理； 加权平均法的公式为： Grayx,y＝WR·Rx，y+WG·Gx，y+WB·Bx,y 其中，x、y表示各点坐标，Grayx,y为加权灰度化的结果，Rx,y、Gx,y、Bx,y为各点的红绿蓝分量值，WR、WG、WB为对应的权值； 步骤1.3，对灰度化处理后的钢筋捆端面图像进行Gamma变换； Gamma函数公式如下： 其中，Gammax,y为Gamma变换后的归一化灰度图，γ为校正参数； 步骤1.4，通过下述计算公式消除Gamma变换后钢筋捆端面图像背景中的杂物干扰，完成背景暗部消除： 其中，fx,y为除杂之后的钢筋捆端面图像，M为背景消除阈值； 步骤1.5，对除杂之后的钢筋捆端面图像进行高斯滤波降噪； 步骤1.6，从钢筋捆端面图中逐像素点的截取与正模板相同的局部图，并逐一的计算与正模板库中每个正模板的匹配度，若正模板库中无正模板则直接进行步骤1.9； 将所有的匹配结果输出为二维矩阵，其匹配度的计算公式如下： 其中，w和h分别为正模板的宽度和高度，Tx',y'为正模板坐标x',y'处的值，Ix,y为预处理后的图像上坐标x,y处的值，Rx,y为输出矩阵；其中Tx',y'在正模板上的位置与Ix,y在预处理后图像上的位置相同； 将二维矩阵中的匹配度分别与匹配阈值C进行比较，大于等于匹配阈值C即识别为钢筋端面图像，记为1，小于阈值即识别为非钢筋端面，记为0，最终得到识别结果矩阵Flagx,y： 步骤1.7，剔除重复结果；设定局部图中的某一点作为该局部图的表示坐标，计算相邻识别结果之间的距离H＝[x2-x12+y2-y12]0.5，其中x1、x2、y1、y2分别为两个相邻识别结果的横坐标和纵坐标，选择钢筋半径R作为判断阈值，如果H小于R，则认为其为重复结果，舍去其一；重复判断动作，删除所有重复结果，将剩余的识别结果输出为认定结果； 步骤1.8，对认定结果中的每个局部图进行SSIM除误，将识别结果中的局部图逐一与反模板库中的每个反模板进行结构相似度计算，若反模板库中无反模板则直接进行步骤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的协方差，c1＝0.0001L2,c2＝0.0009L2是用来维持稳定的常数，L是像素值的动态范围； 将计算到的SSIM值与SSIM阈值进行比较，删除大于等于SSIM阈值的结果，输出最终结果； 步骤1.9，判断最终结果识别出的钢筋数是否正确，若正确则选取下一张训练集中的图片，重复步骤1.2至步骤1.9，若错误则进行人工除误，将未识别出的钢筋进行单钢筋端面图的截取，并将其加入正模板库中，将错误识别为钢筋的位置进行错图截取，并将其加入反模板库中，随后重复步骤1.7至步骤1.9，直至训练集中的所有图片都正确识别为止； 步骤1.10，针对测试集中的钢筋捆端面图像重复步骤1.2至步骤1.8，若测试集中的钢筋捆端面图像中的钢筋数量识别均正确，则建立钢筋端面模板库成功，若测试集中的钢筋捆端面图像中的钢筋数量识别存在错误，则重复步骤1.1至1.10，直至钢筋端面模板库建立成功； 步骤2，建立钢筋捆端面模板库并求取平移系数，具体为： 步骤2.1，采集多个成捆钢筋的端面图像建立成捆钢筋的端面图像库：通过人为控制将采集镜头15对准成捆钢筋的中心位置，并采集成捆钢筋的端面图像作为钢筋捆模板图，要求为图像范围贴紧钢筋捆的上下左右四极； 步骤2.2，求取平移系数K 其中L为采集镜头15移动的实际距离； 步骤3，成捆钢筋端面撞齐；将待计数的成捆钢筋放置在钢筋输送机构1上，通过钢筋输送机构1带动成捆钢筋进行端面撞齐，且最后一次撞击为前撞齐，以保证在进行技术识别时，成捆钢筋中钢筋的前端面位于同一平面，钢筋输送机构1正转时带动成捆钢筋前进并撞击在前部的端面撞齐挡板2上，钢筋输送机构1反转时带动成捆钢筋后退并撞击在后部的端面撞齐挡板2上； 步骤4，成捆钢筋撞齐后转运；在成捆钢筋端面撞齐之后，由转运机构3将撞齐后的成捆钢筋转运至检测台4； 步骤5，在成捆钢筋在转运过程中经过激光传感器16时，激光传感器16采集到成捆钢筋的信号，从而将信号传递至控制台17，控制台17根据激光传感器16采集到的信号控制卷帘电机8工作，将遮光帘5下放； 步骤6，待成捆钢筋就位，遮光帘5下放完成后，对成捆钢筋的中心位置进行判断，得到成捆钢筋的中心位置后，控制台17控制位置调节机构12工作，使采集镜头15正对成捆钢筋的中心位置； 步骤7，打开环形聚光灯14，在环形聚光灯14的光照下，通过采集镜头15采集成捆钢筋的端面图像，将采集的端面图像上传至控制台17，并对采集的端面图像进行识别处理，得出钢筋的数量。

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