[发明专利]一种圆孔直径视觉测量方法

权利要求书

1.一种圆孔直径视觉测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待测圆形物体的图像；

在所述待测圆形物体的图像的左右水平边缘和上下竖直边缘方向分别选择1个感兴趣区域，共4个感兴趣区域，包括以下步骤：

令待测物体圆孔图像近水平中心轴与圆孔图像的左右交叉点分别为A，B，沿水平线AB在A或B点附近寻找灰度值最低的点X，以及从X点在AB上向圆心方向寻找灰度值从最低点上升至稳定点的像素Y，在XY上下扩1到3颗像素，形成高度为3或5或7的矩形ROI区域RA和RB；

令待测物体圆孔图像近竖直中心轴与圆孔图像的上下交叉点分别为C，D，沿竖直线CD在C或D点附近寻找灰度值最低的点X，以及从X点在CD上向圆心方向寻找灰度值从最低点上升至稳定点的像素Y，在XY左右扩1到3颗像素，形成宽度为3或5或7的矩形ROI区域RC和RD；

计算所述4个感兴趣区域的亚像素边缘，包括以下步骤：

对ROI区域RA和RB分别计算每一列像素灰度值的平均值，得到两组数据；

对ROI区域RC和RD分别计算每一行像素灰度值的平均值，得到两组数据；

对上述四组数据分别利用sigmoid边缘模型，并用最小二乘法进行边缘拟合，求得亚像素精度的边缘点A’,B’,C’和D’；

根据左右和上下亚像素边缘的位置，计算亚像素精度的圆孔直径，包括以下步骤：

求出边缘点A’B’的距离d1和边缘点C’D’的距离d2；

所述亚像素精度的圆孔直径＝(d1+d2)/2；

根据物象比例系数计算出真实的被测物体圆孔直径并输出。

2.根据权利要求1所述的一种圆孔直径视觉测量方法，其特征在于：

所述获取待测圆形物体的图像的过程如下：

将待测圆形物体放置到测量位置，通过工业相机获取到待测圆形物体的图像，并传输到计算机中显示；

对待测圆形物体的图像进行高斯滤波。

3.根据权利要求1所述的一种圆孔直径视觉测量方法，其特征在于：

所述物象比例系数的获取过程如下：

调整工业相机参数，将已知直径的圆孔待测物体置于相机下的测量位置；

通过相机采集到已知直径的圆孔待测物体的图像，并利用图像圆孔直径测量的方法，计算出该已知直径的圆孔待测物体的亚像素精度直径，进而计算出物象比例系数。

4.根据权利要求3所述的一种圆孔直径视觉测量方法，其特征在于：

所述利用图像圆孔直径测量的方法，计算出该已知直径的圆孔待测物体的亚像素精度直径，包括：

在已知直径的圆形物体的图像的左右水平边缘和上下竖直边缘方向分别选择1个感兴趣区域，共4个感兴趣区域；

计算所述4个感兴趣区域的亚像素边缘；

根据左右和上下亚像素边缘的位置，计算亚像素精度的圆孔直径。

5.根据权利要求1所述的一种圆孔直径视觉测量方法，其特征在于：所述真实的被测物体圆孔直径的计算方法如下：所述亚像素精度的圆孔直径乘以所述物象比例系数。