[發明專利]安息角測量方法

在審

• 申請號: 201810305590.7
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108596927A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 李冰;楊寧;徐武彬;何銳波;張繼堯
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/60;G06T7/11;G06T7/194;G06T7/136
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 周晟;文信家

1.一種安息角測量方法，其特征在于包括以下步驟：

A、將物料形成安息角堆，對安息角進行拍攝采集圖像，對采集得到的圖像的中的紅、綠、藍三種顏色進行提取，得到僅含有紅、綠、藍三種顏色的三色圖像；

B、取三色圖像中光譜強度的最高值和最低值，計算出兩者的平均值，然后將三色圖像的光譜強度全部取為該平均值，使得采集的圖像變為灰度圖像；

C、將灰度圖像中的各像素點根據其灰度值大小劃分為高光區域、暗光區域、中間區域，得到突顯中間區域輪廓的明暗劃分圖像；

D、將明暗劃分圖像中每個像素的灰度值取為周邊像素的加權平均值；加權平均值取值規則為：距離越近的點權重越大，距離越遠的點權重越小，得到加權圖像；

E、利用二維的正態分布的高斯公式突出加權圖像的分界輪廓線，得到突出輪廓圖像；

F、設定突出輪廓圖像黑白分界閾值，將突出輪廓圖像中灰度值大于黑白分界閾值的像素點設為白色，將突出輪廓圖像中灰度值小于黑白分界閾值的像素點設為黑色，得到黑白分界圖像，黑色區域與白色區域之間交界線為物料輪廓線；

G、對黑白分界圖像進行矢量化處理，獲取物料輪廓線上的坐標，利用最小二乘法獲得料堆外輪廓線的斜率，然后對物料輪廓線一次擬合得到輪廓線對應的兩側的斜線表達式，進而計算得到左右兩側安息角數值；

H、重復進行步驟A-G多次，得到多組安息角堆的左右兩側安息角數值，對多組左右兩側安息角數值求平均值，從而得到兩側安息角數值的最終結果。

2.如權利要求1所述的安息角測量方法，其特征在于：

所述的步驟C中獲取明暗劃分圖像的步驟具體為：

將灰度圖像中的灰度值為160-255之間的像素點的灰度值統一設為255，作為高光區域；將灰度圖像中的灰度值為0-140之間的像素點的灰度值統一設為0，作為暗光區域；其余像素點的灰度值不變，作為中間區域。

3.如權利要求1所述的安息角測量方法，其特征在于：

所述的步驟D中加權平均值的計算公式為：

其中n為周邊像素的個數，f₁,f₂,...f_n為各周邊像素的權值，f₁+f₂+...+f_n＝n，x₁,x₂,...x_n為各周邊像素的灰度值。

4.如權利要求1所述的安息角測量方法，其特征在于：

所述的步驟E中二維的正態分布的高斯公式為：

其中，u²+v²是模糊半徑，σ是正態分布的標準偏差。

5.如權利要求1所述的安息角測量方法，其特征在于，所述的步驟A中對安息角進行拍攝采集圖像應用了如下結構的安息角測量裝置：

所述的安息角測量裝置包括底座(1)、光軸(2)、固定架(3)、連接板(4)、無底圓筒(5)、升降裝置，所述的固定架(3)安裝于底座(1)上；

所述的光軸(2)豎直設置三根以上，呈多邊形排布設于底座(1)上；所述的固定架(3)的高度大于或者等于光軸(2)的高度，固定架(3)的頂部設有升降裝置；所述的連接板(4)吊裝于升降裝置上，連接板(4)通過直線軸承(16)分別與各個光軸(2)連接，連接板(4)通過各個光軸(2)組成的多邊形限位，保持始終水平；所述的連接板(4)的中部設有孔(8)，所述的無底圓筒(5)的上端與連接板(4)的下表面連接，無底圓筒(5)套住整個孔(8)。

6.如權利要求5所述的安息角測量方法，其特征在于：所述的連接板(4)的形狀對應光軸(2)組成的多邊形，各個光軸(2)與連接板(4)的連接點位于連接板(4)的各個角處。

7.如權利要求6所述的安息角測量方法，其特征在于：所述的光軸(2)為4根，呈正方形排布。