[发明专利]一种基于图像处理的对称体调平装置及调平方法

说明书

本发明公开了一种基于图像处理的对称体调平装置及调平方法，包括基准体，基准体上表面设置有位置调节装置，位置调节装置包括由下而上依次设置的水平旋转台、位移调节装置及俯仰调节装置，对称体位于俯仰调节装置上方；还包括有垂直摄像头和水平摄像头。对采集的图像进行二值化处理，减小数据量，简化图像，有利于图像的后续处理；对图像进行求补、腐蚀和膨胀处理，在合并对称体图像断裂处的同时能保持对称体图像的大小不变；连续在水平和垂直方向调整对称体状态，能提高调平效率。

技术领域

本发明属于调平装置技术领域，涉及一种基于图像处理的对称体调平装置及调平方法。

背景技术

调平一方面可以使设备放置平稳，正常运作，另一方面又是保证许多精密实验精度的决定性因素。例如在军事武器装备中，机动雷达和导弹发射车等到达预定作战阵地后都要求进行架设，此时获得精确的水平基准才可以使它们放置平稳，从而快速捕捉目标，实现精确打击。在许多光学实验中，例如小型激光器输出功率、脉冲重复率、脉冲能量等参数的测量，为了保证测量精度，必须使激光器的轴线与探测器探头轴线重合，这就需要对激光器进行调平以减小实验误差。

目前常见的调平方式有气泡水平仪、千分表和准直仪。将气泡水平仪置于被测平面上，可从气泡的偏移方向确定该面的倾斜情况。气泡水平仪价格便宜，使用方便，但是其调平精度不高，仅适用于要求不高的场合。千分表是利用高精度的齿轮、齿条制成的表式长度测量工具，使用时被测尺寸在直线方向发生的微小变化被齿轮、齿条的传动放大，表现在千分表指针的转动。千分表调平精度较高，但是其调平尺寸有限，测头易磨损，需要定期校准。准直仪是利用光的自准直原理将角度测量转换为线性测量，适用范围广且调平精度高，但是它调节时间长、操作难度大、应用范围有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于图像处理的对称体调平装置，能提高调平精度。

本发明所采用的技术方案是，一种基于图像处理的对称体调平装置，包括基准体，基准体上表面设置有位置调节装置，位置调节装置包括由下而上依次设置的水平旋转台、位移调节装置及俯仰调节装置，对称体位于俯仰调节装置上方；还包括有垂直摄像头和水平摄像头。

本发明的特点还在于，

位移调节装置包括相适配的轨道和滑台，俯仰调节装置包括上表面为凹曲面的支座，支座上方设置有底面为凸曲面的摆体，轨道位于水平旋转台上表面，对称体固定在摆体上。

本发明的另一目的是提供一种基于图像处理的对称体调平方法，能提高调平效率。

本发明所采用的另一个技术方案是，一种基于图像处理的对称体调平方法，包括以下步骤：

步骤1、采集原始图像f₁(x，y)，并对原始图像f₁(x，y)进行预处理，得到预处理后的图像f₆(x，y)；

步骤2、对预处理后的图像f₆(x，y)进行轮廓提取，得到图像A；

步骤3、获取图像A中所有直线，并在所有直线中选取对称体的两条边缘直线和基准体的两条边缘直线；

步骤4、根据选取的对称体的两条边缘直线拟合得到图像A中的对称体中心轴线，根据选取的基准体的两条边缘直线拟合得到图像A中的基准体中心轴线；

步骤5、通过调节位置调节装置，使图像A中对称体中心轴线和基准体中心轴线重合，完成调平。

步骤1中原始图像f₁(x，y)包括垂直摄像头采集的原始图像f₁₁(x，y)和水平摄像头采集的原始图像f₁₂(x，y)。