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专利号: 2019111262265
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-03-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于图像处理的非接触式测量间距的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)激光扫描目标物体,将摄像头对准光线使物体出现在屏幕中间,抓拍图片image;

(2)对图片image进行图像预处理,通过高斯滤波和灰度处理方法,得到光线图像gauss_gray;

(3)对图片gauss_gray做图像处理,削弱gauss_gray中的全部光线的强度,减少由于物体反射造成的误差,得到待处理的最亮光线图像narrow_img,去除图像中多余光线只留下测量间距的光线,用于计算缝隙实际距离;

(4)通过图像X轴和Y轴的像素比计算所测间隙的像素值,与实际像素点代表的距离值进行公式换算,定义像素值T,从图像的中沿X轴正向和负向遍历查找大于T的像素点,沿Y轴正向和负向遍历查找大于T的像素点,计算大于T的像素点数量,大于像素值的像素点视为缝隙所在位置;

所述步骤(3)包括以下步骤:

(31)提取gauss_gray图像中光线像素值大于T的点,将低于阈值的点的像素值改成0,得到图像narrow_img;

(32)通过Canny算子处理图像gauss_gray,得到光线笔直的图像dst,通过cvtColor()函数将图像dst转换成RGB图像;

(33)通过HoughLinesP()函数检测直线的变形,在变形前找出直线两侧的位置点;

(34)定义函数get_angle()计算位置点与X轴的角度,通过np.math.atan2()函数计算位置点与X轴的弧度;

(35)定义函数line_angle()调用函数get_angle()通过计算位置点确定光线与X轴的角度;

(36)沿X轴遍历查找直线两侧的位置点,计算直线的角度,删除图像中低于160°的直线;

(37)统计绿色背景下的直线数量,确认留下缝隙表面的两条直线;

(38)定义函数gap_find()函数找到两条在同一角度的直线,遍历图像中X轴和Y轴的像素点,计算光线的角度,找到两条角度差小于10的光线,就是最终用于计算的目标光线。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的非接触式测量间距的方法,其特征在于,所述步骤(1)包括以下步骤:(11)拍照过程中使用绿色LED背景灯,用于消除在低光照下的白噪声和高强度激光束,增加在高光照下的激光线强度;

(12)抓拍图像使激光线出现在液晶屏的中心视点上,用引导线和圆来定位激光在目标上的位置;

(13)规定gamma值调节人眼视觉与图像显示的舒适度,调整图像位置,截取以屏幕中心为圆心半径为150mm的圆形图片image。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的非接触式测量间距的方法,其特征在于,所述步骤(2)包括以下步骤:(21)从图像Image中提取直线作为新图像中的水平线,定义为图像的X轴;

(22)通过numpy()函数生成mask图像,通过np.zeros()函数生成一个640*480的矩阵图像,填充为0(黑色),在ROI区域填充步骤(1)得到的图像image,得到掩膜处理后的图像out;

(23)通过GaussianBlur函数处理图像out,得到待处理图像new_frame;

(24)通过cvtColor函数处理图像new_frame,得到待处理灰度图像gray;

(25)通过inRange函数设置阈值去除图像gray的背景,得到光线清晰的待处理图像mask_white;

(26)通过GaussianBlur函数对除去背景的图像mask_white进行高斯滤波处理,得到待处理的图像gauss_gray。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的非接触式测量间距的方法,其特征在于,所述步骤(4)包括以下步骤:(41)定义函数find_gap_middle()函数计算缝隙的像素,从图像的中点沿X轴正向和负向遍历查找大于T的像素点,沿Y轴正向和负向遍历查找大于T的像素点,计算大于T的像素点数量;

(42)定义函数gap_inside()计算缝隙内部的距离;

(43)定义函数gap_flush()计算缝隙深度的值;

(44)定义函数excel()输出测量的数值保存至excel文档。