[发明专利]一种管水准器气泡偏移量自动测量方法

权利要求书

1.一种管水准器气泡偏移量自动测量方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1:读取管水准器气泡原始灰度图像；

步骤2：对原始灰度图像进行二值化与中值滤波处理；

步骤3：对中值滤波后的二值图像进行轮廓检测，计算各轮廓所包围区域的面积与各轮廓最小外接矩形面积之比以及各轮廓最小外接矩形长边长度；

步骤4：通过对各轮廓所包围区域的面积与各轮廓最小外接矩形面积之比以及各轮廓最小外接矩形长边长度的限制，来判断图像中是否存在计算气泡偏移量的固定区域；

步骤5：若存在计算气泡偏移量的固定区域，则对计算气泡偏移量的固定区域进行外扩得到感兴趣区域；

步骤6：求取计算气泡偏移量的固定区域的最小外接矩形的倾角，以及固定区域轮廓所包围区域的面积与此固定区域轮廓的最小外接矩形面积的比值，根据此倾角和比值来判断气泡的偏移位置；

步骤7：若气泡进入计算气泡偏移量的固定区域范围内，则计算气泡反光产生的月牙形区域最小外接矩形中心与固定区域最小外接矩形中心的水平物理距离，粗略测量气泡的偏移量；

步骤8：若月牙形区域最小外接矩形中心与计算气泡偏移量的固定区域最小外接矩形中心的水平物理距离非常小时，则计算包围气泡周长最大轮廓的外接矩形中心与固定区域最小外接矩形中心的水平物理距离，精确测量气泡的偏移量。

2.根据权利要求1所述的一种管水准器气泡偏移量自动测量方法,其特征在于，所述的步骤2中，具体按照以下过程实施：

对原始灰度图像src采用OTSU法进行二值化分割处理得到二值化图像BI；对BI采用5×5窗口进行中值滤波去除噪声，得到滤波后的图像I_filt。

3.根据权利要求1所述的一种管水准器气泡偏移量自动测量方法，其特征在于，所述的步骤3中，具体按照以下过程实施：

对滤波后的图像I_filt进行轮廓检测，计算中值滤波后图像I_filt中每个轮廓C_i的实际包围面积Area_i与其最小外接矩形面积之比R_i，以及最小外接矩形的长边长度L_i，其中i＝1,2,3,...,N，N为中值滤波后图像I_filt中轮廓个数。

4.根据权利要求1所述的一种管水准器气泡偏移量自动测量方法,其特征在于，所述的步骤4中，具体按照以下过程实施：

对步骤3得到的各轮廓所包围区域的面积与各轮廓最小外接矩形面积之比C_i以及各轮廓最小外接矩形长边长度L_i进行限制，当比值C_i大于某个定值T_R且长边长度L_i在某个固定范围[L₁,L_h]内时，即：

R_iT_R且L₁≤L_i≤L_h (1)

则判定为中值滤波后图像I_filt中存在计算气泡偏移量的固定区域Rect，将满足公式⑴的轮廓设为固定区域Rect的轮廓C_R，继续进行后续处理；否则，判定为中值滤波后图像I_filt中不存在计算气泡偏移量的固定区域轮廓，给出“气泡不在当前图像中”的信息提示，不再进行后续处理。