[发明专利]一种长条形水嘴旋转角度非接触测量方法

权利要求书

1.一种长条形水嘴旋转角度非接触测量方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

A、摄像头读取水嘴的图像；

B、中值滤波去除噪点；

C、将水嘴图像从原本的RGB空间转换到HSV空间；

D、对水嘴图像进行形态学运算；

E、进行Canny边缘检测；

F、利用PPHT—WLS算法对水嘴图像进行分析，进行水嘴角度检测并输出角度信息，其中PPHT为渐进概率霍夫变换，WLS为加权最小二乘；

步骤F又包括：

(1)PPHT线检测，计算最长边；

(2)判断边缘点到最长边的距离，若距离小于阈值，则保留该边缘点，通过WLS拟合直线，得到符合误差阈值初检测的最长直线；

(3)计算新拟合的水嘴边缘线的角度，即为当前水嘴的角度；

步骤F具体为：设采集到的边缘检测像素点点集为M＝(x_i,y_i)^T，x_i,y_i分别为像素点的横坐标和纵坐标，M中的数据点分布在最长直线附近，设定误差阈值为d，Hough变换公式为：

ρ＝x_icosθ+y_isinθ,i＝1,2,...,n n为正整数

ρ为从原点到直线的垂直距离,θ为从x轴算起的角度；

根据Hough变换公式，对M作累计概率Hough变换，并且求出最长直线拟合直线参数(θ_max，ρ_max)，然后找出拟合直线(θ_max，ρ_max)附近的数据点集M^*；将最长直线方程改写为斜截式公式：

y_max＝a_maxx+b_max

其中，

计算M中的点到斜截式直线的距离

n为正整数

若有

d_id

则

(x_i,y_i)∈M^*(x_j,y_j),j＝1,2,...,n^*；n^*≤n n^*为正整数，n为正整数

M^*为符合误差阈值初检测的最长直线斜截式方程表示方法附近的点集，n^*为数据集中的点数；

最后以M^*为拟合数据，可得到新的直线方程的参数以((x_j)_min,y_j))∈M和((x_j)_max,y_j))∈M,可确定新拟合的线段区间，其中(x_j)_min,(x_j)_max分别为阈值比对后得到的像素点的最大横坐标和最小横坐标：

该新拟合的直线即为拟合后的水嘴边缘线；

进而可求出新拟合的直线的角度变化为当前水嘴的角度θ：

2.如权利要求1所述的长条形水嘴旋转角度非接触测量方法，其特征在于，步骤A中，保证摄像头和水嘴阀芯垂直安装，且水嘴手柄完全在画面内。