[發明專利]基于機器視覺火車導軌輪廓測量中的圖像復原方法在審
| 申請號： | 201510408510.7 | 申請日： | 2015-07-13 |
| 公開（公告）號： | CN105004280A | 公開（公告）日： | 2015-10-28 |
| 發明（設計）人： | 余學才;張行至;張利勛;周建華 | 申請（專利權）人： | 成都多極子科技有限公司 |
| 主分類號： | G01B11/24 | 分類號： | G01B11/24 |
| 代理公司： | 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227 | 代理人： | 周永宏;王偉 |
| 地址： | 611731 四川省成*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 機器 視覺 火車 導軌 輪廓 測量 中的 圖像 復原 方法 | ||
1.基于機器視覺火車導軌輪廓測量中的圖像復原方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1、安放標定板：將標定板安放在火車導軌上，打開測量用激光器，使激光器照射在待檢測火車導軌表面形成一道細窄光條，在該光條處設置標定板，使標定板與光條的條紋重合，并保持標定板是垂直安放的；
S2、獲取定標圖像：連好CCD攝像機，當視窗內出現位于激光平面內的標定板的圖像時，獲取激光照射下火車導軌斷面輪廓圖像并對獲取的輪廓圖像進行濾波、二值化、細化和中心提取處理，得到一條單像素曲線；
S3、對獲取的單像素曲線進行標定還原，得到火車導軌實際輪廓線。
2.根據權利要求1所述的圖像復原方法，其特征在于，所述的激光器為線激光束。
3.根據權利要求1所述的圖像復原方法，其特征在于，所述的步驟S3中的標定還原是指通過幾何模型來重構激光平面和相機焦平面的對應關系。
4.根據權利要求3所述的圖像復原方法，其特征在于，所述的步驟S3具體包括以下子步驟：
S31：通過CCD相機成像和圖像畸變的變化，相機焦平面上的圖像坐標和激光平面上的世界坐標變換關系為：
其中，P(x，y)為激光平面上的點，Q(u，v)表示相機焦平面上的點，F(u,v)、G(u,v)是未知的函數，標定的目的就是通過固定的激光平面坐標系和相機焦平面坐標的關系來確定函數F(u,v)、G(u,v)的具體形式，在實際應用中通過這兩個函數將圖像坐標變換為激光平面上的坐標；近似到二次項，F(u,v)、G(u,v)形式為：
其中(k1，k2，……，k12)為常系數，標定的任務為確定此系數組；
S32：采用半自動化定標的方法，通過預先設定標定板上的20個坐標點：(x1，y1)，(x2，y2)，……，(x12，y12)，即激光平面上的坐標點，通過圖像處理的方法來采集相機焦平面上對應的圖像坐標值：(u1，v1)，(u2，v2)，……，(u12，v12)，帶入(2)式：
通過最小二乘法求出系數組(k1，k2，……，k12)；
S33：在測量系統中，對CCD相機所獲得的圖像坐標通過(2)式進行標定還原，得到火車導軌實際輪廓線。
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