申请/专利权人：西安理工大学

申请日：2020-11-24

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN112629407B

主分类号：G01B11/00

分类号：G01B11/00;G01B11/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2021.04.27#实质审查的生效;2021.04.09#公开

摘要：本发明提供了基于图像分析的螺纹钢尺寸测量方法，包括以下步骤：通过面阵CCD相机视觉采集平台采集螺纹钢侧面图像；采集到的螺纹钢侧面图像进行预处理；提出第一种计算方案，即像素级的螺纹钢尺寸测量方法；进行亚像素边缘检测，在此基础上，提出第二种计算方案，即亚像素级下的螺纹钢尺寸测量方法；在亚像素级边缘检测的图像基础上，继续做边界跟踪；在此基础上，提出第三种计算方案，即图像投影法；使用实际尺寸测量法和简易相机标定法将计算的结果转换为物理尺寸，即得到最终的螺纹钢尺寸。本发明的测量方法，算法合理，具有较强实用性，精度高，且误差小。

主权项：1.基于图像分析的螺纹钢尺寸测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过面阵CCD相机视觉采集平台采集螺纹钢侧面图像；S2：对步骤S1中采集到的螺纹钢侧面图像进行预处理，包括中值滤波、迭代阈值分割、数学形态学处理；S3：在步骤S2经过数学形态学处理的图像基础上，提出第一种计算方案，即像素级的螺纹钢尺寸测量方法；所述步骤S3中第一种计算方案测得的螺纹钢尺寸有：外径d、内径d1、横肋间距l和横肋与轴线夹角β；S4：对步骤S2得到的数学形态学处理的图像，进行亚像素边缘检测，在此基础上，提出第二种计算方案，即亚像素级下的螺纹钢尺寸测量方法；所述步骤S4中第二种计算方案包括以下步骤：S401：基于Canny算子边缘检测，获取螺纹钢的像素级边缘；S402：求原图fx,y的梯度图像Rx,y；所述步骤S402中梯度图像Rx,y的计算方法为： S403：求螺纹钢边界点的亚像素坐标X,Y；所述步骤S403中亚像素坐标X,Y的计算方法为： 其中，式2和3中的Rm－1，n，Rm，n，Rm+1，n是沿梯度图像Rx，y的x方向上取的三点；Rm，n－1，Rm，n，Rm，n+1是沿梯度图像Rx，y的y方向上取的三点；也即m,n表示梯度图像Rx,y在原图fx,y中对应位置x,y处的坐标值；S404：分别取出螺纹钢上下两边界，单独对两边界用K均值聚类算法聚类，得到螺纹钢上下两边界质心位置的最大值、最小值，再计算外径d、内径d1、横肋高度h；所述步骤S404中外径d、内径d1、横肋高度h的计算方法为：d＝Smax-Xmin4d1＝Smin-Xmax5 其中,式456中的Smax、Smin、Xmax、Xmin分别表示螺纹钢上边界质心位置最大值、上边界质心位置最小值、下边界质心位置最大值、下边界质心位置最小值；S5：在步骤S4得到的亚像素级边缘检测的图像基础上，继续做边界跟踪；在此基础上，提出第三种计算方案，即图像投影法；所述步骤S5中第三种计算方案包括以下步骤：S501：对亚像素边缘检测后的图像做边界跟踪；S502：将螺纹钢上下两边界投影到水平方向，得到螺纹钢上下两边界在水平方向的对应的最大最小像素值；S503：计算外径d、内径d1、横肋高度h；S6：使用实际尺寸测量法和简易相机标定法将计算的结果转换为物理尺寸，即得到最终的螺纹钢尺寸。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安理工大学 基于图像分析的螺纹钢尺寸测量方法

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