[發明專利]一種基于圖像處理的線圈匝數在線測量方法

在審

• 申請號: 202110489511.4
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN112907596A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 羅時帥;錢根;柳洪哲;朱文兵;錢曙光;汪爐生
• 申請（專利權）人: 榮旗工業科技（蘇州）股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 沈雄

1.一種基于圖像處理的線圈匝數在線測量方法，其特征在于，包括：

獲得標準線圈的圖像作為標準測量圖像，提取標準測量圖像和待測線圈圖像的邊緣；通過所述的兩幅圖像的邊緣圖像得到標準測量圖像和待測線圈圖像的邊緣區域圖像；將標準測量圖像和待測線圈圖像的邊緣區域圖像進行匹配，根據待測線圈圖像與標準測量圖像的相似程度，確定所述待測線圈的線圈匝數。

2.如權利要求1所述的基于圖像處理的線圈匝數在線測量方法，其特征在于，提取標準測量圖像和待測線圈圖像的邊緣之前，包括：

對標準測量圖像中標準線圈的邊緣進行標定測量基準，以測量基準建立初定位坐標系，獲取標準線圈在初定位坐標系中的坐標信息。

3.如權利要求1所述的基于圖像處理的線圈匝數在線測量方法，其特征在于，提取標準測量圖像和待測線圈圖像的邊緣，包括：

對獲得的標準測量圖像進行二值化處理，對二值化圖像進行空洞填充，提取標準線圈的輪廓，再通過標準線圈的輪廓在標準測量圖像上分割出線圈區域圖像。

4.如權利要求1所述的基于圖像處理的線圈匝數在線測量方法，其特征在于，將標準測量圖像和待測線圈圖像的邊緣區域圖像進行匹配,包括：

獲得標準測量圖像以及待測線圈圖像中的點集數據，根據標準線圈輪廓信息、待測線圈輪廓信息分別得到與兩者點集數據對應的圖像梯度，同時對標準測量圖像進行仿射變換處理分離出獲得平移匹配部分圖像，將平移匹配圖像與待測線圈圖像進行相似度擬合獲得待測量線圈的線圈匝數。

5.如權利要求1所述的基于圖像處理的線圈匝數在線測量方法，其特征在于，

將標準測量圖像表示由點集,所構成的圖像，通過邊緣檢測算子獲得點集數據相對應的方向梯度；通過邊緣檢測算子計算獲得，通過邊緣檢測算子計算獲得；

采用上述方式表示待測線圈圖像的點集數據和方向梯度，同時對待測線圈圖像中的每一個點（x，y），計算出對應的方向向量。

6.如權利要求5所述的基于圖像處理的線圈匝數在線測量方法，其特征在于，對標準測量圖像進行仿射變換獲得點和變換后的方向向量，通過點和方向向量得到線性變換公式：

其中，為變換后的坐標矩陣，為原始坐標矩陣，A為仿射變換矩陣，為變換后的坐標矩陣，為原始坐標矩陣；

當點時，則基于邊緣方向模板匹配算法的相似度量函數為：

其中，為原始坐標矩陣，為變換后的坐標矩陣，為對應的方向梯度，為對應的方向梯度；

通過上式得到標準測量圖像以及待測線圈圖像邊緣點的圖形梯度方向向量點積平均值，以此作為匹配分值進行分值匹配。

7.如權利要求6所述的基于圖像處理的線圈匝數在線測量方法，其特征在于，將相似度量函數的方向向量歸一化得到：

其中，和分別是和經過關于A的仿射變換矩陣得出；

S的取值范圍[0,1]；當S=1時，表示待測量線圈與標準線圈完全一致；當S=0時，表示兩者完全不匹配；當S的返回值小于1大于0時，為待測量線圈的匹配分值。

8.如權利要求1所述的基于圖像處理的線圈匝數在線測量方法，其特征在于，

將待標準線圈輪廓中心與待測量線圈輪廓中心重合，使得待測線圈圖像的邊緣區域圖像與多個標準測量圖像進行疊加，通過獲得與待測量線圈輪廓重合的檢測待標準線圈輪廓確定所述待測量線圈的線圈匝數。

9.如權利要求1所述的基于圖像處理的線圈匝數在線測量方法，其特征在于，提取標準測量圖像和待測線圈圖像的邊緣包括：

獲取標準測量圖像和待測線圈圖像中的像素信息：

若所述像素信息的內側灰度為201、外側灰度為34、明度大于94，則將漸變像素個數為1個；

若所述像素信息的內側灰度為150、外側灰度為60、明度小于31，則將漸變像素個數為3個；

若所述像素信息的內側灰度為160-180、外側灰度為30-50、明度范圍為83-90，則將漸變像素個數為1-3個。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現如權利要求1-8中任一所述的基于圖像處理的線圈匝數在線測量方法。