[發(fā)明專利]一種激光投射線的識(shí)別與平面度判定方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210650078.2
• 申請(qǐng)日: 2022-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN115014248A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜萬(wàn)和;劉明言;楊敬輝;韓玲玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海第二工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/30
• 分類號(hào): G01B11/30
• 代理公司: 無(wú)錫經(jīng)誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32504
• 代理人: 丁雨燕

1.一種激光投射線的識(shí)別與平面度判定方法，其特征在于，包括：

步驟(1)以待檢測(cè)激光頭的光源點(diǎn)為中心原點(diǎn)，在所述待檢測(cè)激光頭的四周等距離布置4個(gè)平行光管，相鄰所述平行光管間的夾角為90°，所述平行光管中分劃板上分別設(shè)置有十字刻度線，4個(gè)所述十字刻度線的中心點(diǎn)與所述光源點(diǎn)位于同一水平面；獲取每個(gè)所述分劃板上十字刻度線圖像，得4張刻度線圖像；

步驟(2)對(duì)步驟(1)中4張所述刻度線圖像分別提取骨架，記錄所述十字刻度線中心點(diǎn)的像素坐標(biāo)和兩個(gè)最小刻度的像素間距；

步驟(3)點(diǎn)亮所述待檢測(cè)激光頭，獲取投射在4個(gè)所述分劃板上的激光線圖像，得4張激光線樣本圖像；

步驟(4)對(duì)步驟(3)中4張所述激光線樣本圖像提取特征顏色，得激光線圖像；

步驟(5)對(duì)步驟(4)中所述激光線圖像進(jìn)行分割，提取骨架特征，獲取激光線中心線的圖像；

步驟(6)對(duì)步驟(4)中所述激光線圖像中激光線的外輪廓區(qū)域提取亞像素精密輪廓，并對(duì)線段的XLD做近似計(jì)算直線計(jì)算，得到完整的激光輪廓線；

步驟(7)對(duì)步驟(3)所述激光線樣本圖像的激光線目標(biāo)區(qū)域圖像進(jìn)行分割，計(jì)算特征區(qū)域的平均灰度值，表示每段激光線的亮度；

步驟(8)對(duì)步驟(3)中的4個(gè)所述激光線樣本圖像進(jìn)行閾值分割，將有效像素點(diǎn)，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以步驟(2)中所述十字刻度線中心點(diǎn)的像素坐標(biāo)為原點(diǎn)，將像素坐標(biāo)改為位置坐標(biāo)，并帶入三維空間坐標(biāo)系，使用擬合空間平面算法，計(jì)算平面的離散程度，表示平面度σ；

步驟(9)對(duì)步驟(3)中激光線的區(qū)域圖像內(nèi)的所有像素點(diǎn)，模擬偏差20秒時(shí)的三維圖像，計(jì)算偏差20秒時(shí)的平面度σ₂₀，對(duì)比步驟(8)中的平面度σ，

若σ＜σ₂₀，則為合格；

若σ≥σ₂₀，則為不合格。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光投射線的識(shí)別與平面度判定方法，其特征在于，所述步驟(2)具體為：

設(shè)S(X)表示X的骨架，則所述刻度線圖像的骨架表達(dá)式為：

其中，S_n(X)為X的第n個(gè)骨架子集，N是運(yùn)算將X腐蝕成空集前的最后一次迭代次數(shù)，表示連續(xù)n次用B對(duì)X進(jìn)行腐蝕，即

從S_n(X)中區(qū)分出水平刻度線和豎直刻度線，經(jīng)對(duì)其角度進(jìn)行判斷，設(shè)deg_n為第n個(gè)骨架的角度，若deg_n＞5°，則為豎直刻度線，用SV_n(X)表示，若deg_n＜5°，則為水平刻度線，用SH_n(X)表示；遍歷所有刻度線，取最長(zhǎng)的豎直刻度線SH_max(X)和最長(zhǎng)的水平刻度線SV_max(X)，記錄他們的交點(diǎn)坐標(biāo)(u_0i，v_0i)，其中(u₀，v₀)為十字刻度線中心點(diǎn)的像素坐標(biāo)，i為相機(jī)編號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光投射線的識(shí)別與平面度判定方法，其特征在于，步驟(4)中所述激光線樣本圖像提取特征顏色，具體為：在RGB顏色模型中R、G、B顏色分量互不影響，因激光主線顏色為綠色，將G分量分離并轉(zhuǎn)化成灰度圖，有利于進(jìn)行顏色特征的提取。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光投射線的識(shí)別與平面度判定方法，其特征在于，在所述步驟(7)中，設(shè)定N_i為區(qū)域內(nèi)像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，則計(jì)算激光亮度L_i的公式為：

其中，i為相機(jī)編號(hào)，j為每個(gè)像素的編號(hào)。