[发明专利]一种用于管水准器气泡偏移量测量的图像标定方法

权利要求书

1.一种用于管水准器气泡偏移量测量的图像标定方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1：对原始管水准器灰度图像采用高斯滤波器进行去噪处理以及二值化处理，得到二值图像；

步骤2：对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3：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4：若存在管水准器固定区域，则对管水准器固定区域进行外扩得到感兴趣区域；

步骤5：对感兴趣区域图像中短0行程进行筛选，计算管水准器固定区域的两条边界线的像线宽；

步骤6：计算管水准器固定区域两条边界线之间的像距离；

步骤7：根据管水准器固定区域两条边界线间的实际物理距离和像距离，计算图像标定值，完成管水准器气泡偏移量测量的图像标定；

所述步骤5具体按照以下过程实施：

在感兴趣区域图像BW_roi中按从左到右、从上到下的顺序获取短0行程，即像素值连续为0的行程，如果某0行程的长度RL满足属于某个区间[Th_l,Th_h]时，即：

Th_l≤RL≤Th_h      (1)

则该0行程的黑像素点可能为黑粗线上的点；记录该0行程的中点坐标以及行程长度，此坐标为在步骤1中得到的二值图像BW中的坐标；如果该中点横坐标小于图像BW宽度的1/2，则该中点暂判为管水准器固定区域左侧粗线的一个水平中心点；如果该中点横坐标大于图像宽度的1/2，则该中点暂判为管水准器固定区域右侧粗线的一个水平中心点；所有短0行程搜索完毕后，求取左侧水平中心点横坐标的平均值，然后将每个左侧水平中心点与此平均值进行比较，如果其差值大于某个阈值d_th，则认为此中心点不为左侧粗线的水平中心点，将之剔除；然后求取真正属于左侧粗线的短0行程的长度的均值W_ML；同理，可得到真正属于右侧粗线的短0行程的长度的均值W_MR；设管水准器固定区域的最小外接矩形的倾角为θ，管水准器固定区域的左侧粗线宽度为W_L、右侧粗线宽度为W_R；

如果θ-45°，则

W_L＝W_MLcosθ       (2)

W_R＝W_MRcosθ       (3)

如果θ＝-45°，则

W_L＝W_MLsinθ       (4)

W_R＝W_MRsinθ       (5)。

2.根据权利要求1所述的一种用于管水准器气泡偏移量测量的图像标定方法，其特征在于，所述的步骤1中，具体按照以下过程实施：

对原始灰度图像I先采用高斯滤波器进行滤波去噪，得到滤波后图像G，再对滤波后的图像利用OTSU法进行二值化分割处理，得到二值图像BW。

3.根据权利要求1所述的一种用于管水准器气泡偏移量测量的图像标定方法，其特征在于，所述的步骤2中，具体按照以下过程实施：

对二值化后的图像BW进行轮廓检测，计算二值化后图像BW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为二值化后图像BW中轮廓个数。