[發明專利]一種列車輪對幾何參數測量視覺圖像處理方法

有效

• 申請號: 201210396538.X
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102881020A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 孫軍華;張廣軍;陳勖;劉震;魏振忠
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G01B11/00
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 蔣雅潔;王黎延

1.一種列車輪對幾何參數測量視覺圖像處理方法，其特征在于，該方法包括：

采用閾值分割方法根據視覺圖像的灰度對獲取的視覺圖像的待處理區域極小化，得到視覺圖像的極小化待處理區域；

對極小化待處理區域中的視覺圖像進行濾波，在濾波后的視覺圖像中提取所有亞像素級光條候選點；

根據有用光條的幾何特性對光條候選點進行選擇、快速連接，得到有用光條。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用閾值分割方法根據視覺圖像的灰度對獲取的視覺圖像的待處理區域極小化之前，還包括：

通過激光和成像設備獲取列車輪對的視覺圖像。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用閾值分割方法根據視覺圖像的灰度對獲取的視覺圖像的待處理區域極小化，包括：

在獲取的視覺圖像設定初始的視覺圖像的待處理區域；

采用多次自適應閾值分割方法，根據視覺圖像的灰度縮小視覺圖像的待處理區域。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對極小化待處理區域中的視覺圖像進行濾波，包括：

根據視覺圖像不同像素的鄰域信息選取高斯濾波模板，并根據結構光條紋的寬度選取模板大小，然后采用對應大小的高斯濾波模板對視覺圖像中極小化待處理區域內的每一個點單獨進行濾波。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在濾波后的視覺圖像中提取所有亞像素級光條候選點，包括：

按照Hessian矩陣法在濾波后的視覺圖像中提取出光條候選點的亞像素坐標。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據有用光條的幾何特性對光條候選點進行選擇、快速連接，包括：

根據有用光條的位置及斜率以及光條間的相對位置關系，在極小化待處理區域內指定區域，在該區域的光條候選點中尋找到有用光條的起始點；

根據Hessian矩陣的特征向量計算光條點所處的線條方向，然后根據當前光條點所處的線條方向，在鄰域內線條方向上的光條候選點之中按照距離及夾角絕對值之和最小的原則選取后續光條線點；

循環搜索后續光條候選點，直至當前光條點所處線條方向對應的鄰域內沒有光條候選點。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述循環搜索后續光條候選點，還包括：

每完成一段線條的連接，根據線條的長度及斜率信息判斷是否為有用光條的一部分，若線條長度滿足閾值條件并且其斜率處于指定范圍內，則認為該線條為有用光條的一部分，否則該線條不是有用光條的一部分。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述循環搜索后續光條候選點，還包括：

根據前一線條的局部斜率信息及走向設定搜索范圍，找到下一線條的起點，然后繼續進行線點連接；

多次線條連接后，直至當前線條處于極小化待處理區域的邊緣。

9.根據權利要求1至8任一所述的方法，其特征在于，所述有用光條的幾何特性包括：位置、斜率、距離、夾角、長度和走向。