线材直径测量过程中纹理定位的算法的制作方法

文档序号:31658533发布日期:2022-09-27 22:41阅读:来源:国知局

技术特征:
1.线材直径测量过程中纹理定位的算法,其特征在于,所述算法包括:在待测直径的线材上,沿待测直径的线材的圆周方向贴上一圈便携式标签,所述便携式标签即为纹理标签;通过对已有纹理标签的模板图像识别,确定所述纹理标签的位置;利用手持终端移动控制双目相机针对待测直径的线材拍摄一组或多组线材照片;将获得到的一组或多组线材照片发送至边缘计算模块;所述边缘计算模块根据一组或多组线材照片计算获取线材的直径。2.根据权利要求1所述线材直径测量过程中纹理定位的算法,其特征在于,所述双目相机拍摄线材照片时距离待测线材0.1-5m,确保待测线材上的便携式标签均在双目相机的视野范围内。3.根据权利要求1所述线材直径测量过程中纹理定位的算法,其特征在于,所述双目相机的基线长度为3-20cm。4.根据权利要求1所述线材直径测量过程中纹理定位的算法,其特征在于,所述边缘计算模块根据一组或多组线材照片计算获取线材的直径,包括:步骤1、分别获取双目相机中左摄像头和右摄像头拍摄图片对应的线材切边缘{pl,rl}和{pr,rr};步骤2、将所述双目相机获取的图像中的与双目相机的圆心对应的点作为p,对于双目相机的左摄像头和右摄像头分别有:相机的左摄像头和右摄像头分别有:其中,z
c1
和z
c1
分别表示平移向量;矩阵中的矩阵元素p
100
……
p
123
分别表示旋转矩阵p中的元素;步骤3、对步骤2获得的两个矩阵进行整理可得:步骤3、对步骤2获得的两个矩阵进行整理可得:步骤3、对步骤2获得的两个矩阵进行整理可得:步骤3、对步骤2获得的两个矩阵进行整理可得:步骤4、利用最小二乘法对步骤3中获得公式进行拟合得到线材的圆心的世界坐标为
{x,y,z};步骤5、将便携式标签所在点标记为p1、p2、p3和p4,对p1、p2、p3、p4分别用步骤1至步骤4同理方法获取p1、p2、p3、p4对应的世界坐标;步骤6、取(p1+p2+p3+p4)/4*2作为线材直径。5.根据权利要求4所述线材直径测量过程中纹理定位的算法,其特征在于,分别获取双目相机中左摄像头和右摄像头拍摄图片对应的线材切边缘{pl,rl}和{pr,rr},包括:针对双目相机左边摄像头采集的图像,进行灰度处理得到左摄像头灰度图;采用高斯滤波器对所述左摄像头灰度图进行平滑处理,消除图像噪声,获得左图像f1;对所述左图像f1进行canny处理后获得边缘图像f2;采用霍夫变换对所述边缘图像f2进行圆检测,得到所述边缘图像f2中的线材切面边缘;针对双目相机右边摄像头采集的图像,进行灰度处理得到右摄像头灰度图;采用高斯滤波器对所述右摄像头灰度图进行平滑处理,消除图像噪声,获得右图像f3;对所述右图像f3进行canny处理后获得边缘图像f4;采用霍夫变换对所述边缘图像f4进行圆检测,得到所述边缘图像f4中的线材切面边缘;将左摄像头获得的线材切面边缘和右摄像头获得的线材切面边缘分别记为{pl,rl}和{pr,rr},其中,p和r分别表示线材切面圆的圆心坐标和半径。6.根据权利要求4所述线材直径测量过程中纹理定位的算法,其特征在于,所述算法通过如下系统执行,包括:贴签模块,用于在待测直径的线材上,沿待测直径的线材的圆周方向贴上一圈便携式标签,所述标签为纹理标签;拍照模块,用于利用手持终端移动控制双目相机针对待测直径的线材拍摄一组或多组线材照片;发送模块,用于将获得到的一组或多组线材照片发送至边缘计算模块;边缘计算模块,用于根据一组或多组线材照片计算获取线材的直径。7.根据权利要求1所述线材直径测量过程中纹理定位的算法,其特征在于,通过对已有纹理标签的模板图像识别,确定所述纹理标签的位置,包括:第一步,采集已有纹理标签的图片作为模板图片i
t
,其中,所述模板图片i
t
,宽度为w
t
,高度为h
t
;第二步,针对待识别图片i,定义其宽度为w,高度为h,左上角坐标为(0,0),右下角坐标为(w,h);第三步,从所述待识别图片的坐标(0,0)作为起点,截取宽度为w
t
、高度为h
t
的子图;第四步,计算所述子图i
sub
和所述模板图片i
t
的相似度,相似度计算公式为:其中,i
t
(i,j)和i
sub
(i,j)分别表示坐标(i,j)位置的像素值;第五步,遍历图片i截取子图,并计算i与i
t
的相似度,直到移动到图片i右下角,s值最小的子图即为图片i中纹理标签位置。

技术总结
本发明提出了线材直径测量过程中纹理定位的算法。所述算法包括:在待测直径的线材上,沿待测直径的线材的圆周方向贴上一圈便携式标签,所述标签为纹理标签;利用手持终端移动控制双目相机针对待测直径的线材拍摄一组或多组线材照片;将获得到的一组或多组线材照片发送至边缘计算模块;所述边缘计算模块根据一组或多组线材照片计算获取线材的直径。所述系统包括与所述方法步骤对应的模块。统包括与所述方法步骤对应的模块。统包括与所述方法步骤对应的模块。


技术研发人员:姜光 戴相龙 王晓鹏 蒋勇 李学钧 何成虎
受保护的技术使用者:江苏濠汉信息技术有限公司
技术研发日:2022.07.06
技术公布日:2022/9/26
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