[发明专利]一种基于matlab的模型靶点坐标反馈系统

说明书

本发明公布了一种基于matlab的模型靶点坐标反馈系统，包括图像预处理模块(1)、图像坐标反馈模块(2)和模型建立预测模块(3)。图像预处理模块(1)可对模型靶点图片的真彩图像转化为只有目标靶点的二值图像，经过滤波和一些形态学操作让其展示出很好的识别性和可读性。图像坐标反馈模块(2)可在规定的图像范围内，逐行读取白色像素点并获取到像素点的最小外接矩形。模型建立预测模块(3)建立适当的线性模型，将图像反馈的坐标转化为实际坐标或者直接使用图像坐标做动态分析处理。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体是一种基于图像处理的模型靶点坐标反馈系 统。

背景技术

在实验研究中往往会遇到需要测量靶点位置，特别在观察模型运动规律的过 程中需要对于靶点位置的变动进行清晰的分析，现在的实验中人们往往采用一些 测绘工具对于模型上的点逐个开始测量，以观察他们每次实验后的变动，不仅十 分耗费时间和金钱，而且对于一些较小的实验模型，测出的数据很难看出其变化 趋势，所以我们需要发明一种基于图像处理图像处理，应用在模型靶点坐标反馈 上，不仅可以一次性快速地得到模型上所有点位置坐标，而且对于图像上的微小 变化，计算机更容易捕捉，将会大大减少靶点测绘的时间，提高靶点坐标变动的 精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于图像处理的模型靶点坐标反馈系统。旨在解决 模型试验中对于靶点坐标位置测绘技术繁杂、耗时耗力而且难以微观观察的问 题。采用图像处理的方法对图像靶点进行处理，省时省力并且可建立线性模型实 现图像坐标与现实坐标之间的转化，具有精度高、速度快、成本低、效果好等优 点。

本发明实现发明目的采用如下技术方案：

一种基于图像处理的模型靶点坐标反馈系统。该系统首先会针对于实验模型 图片进行预处理，具体包括RGB图像转化、图像滤波、形态学处理，使得图片转 化为易于识别的高品质二值图像。接着依据最小外接矩形原则对图像中的白色像 素点集逐块扫描进行加框处理，由于观测靶点常常呈现为饱满的圆形，所以对最 小外接矩形求中心坐标即为靶点坐标的中心坐标。最后通过图像处理编写GUI 界面、输出.exe文件以及.xls坐标文件输出观测值和变动值。

作为优选，本发明提供了一种图像预处理模块，可对模型靶点图片的真彩 图像转化为只有目标靶点的二值图像，经过滤波和一些形态学操作让其展示出很 好的识别性和可读性，可以让观测者更加清晰明了地观察到目标而不被无关事物 影响，处理后的图片直接地反馈了位置；

作为优选，本发明提供的一种图像坐标反馈模块，可在规定的图像范围内， 逐行读取白色像素点并获取到像素点的最小外接矩形从而获得目标靶点的坐标 位置，速度快，精度高；

作为优选，本发明提供的一种模型建立预测模块，提供一种均值法寻找线 性模型，将图像反馈的坐标转化为实际坐标或者直接使用图像坐标做动态分析处 理；

本发明与现有技术相比，其有益效果体现在：处理速度快、精度高、成本 低、视觉效果好。

附图说明

图1是基于图像处理的模型靶点坐标反馈系统流程图。

图2是煤炭开采实验模型图片。

图3是经过图像处理后目标图像。

图4是建立线性模型，预测坐标位置并且对比数据计算误差。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明做进一步解释说明。

(1)该实验数据来自大型煤炭开采模拟实验场，利用高精度多闪相机进行 拍摄而来，如图2所示为煤炭岩层开挖25天后的实验模型，其中红色靶点即为 目标反馈点，黑色条状为煤炭岩层，其余裂缝和孔洞皆为开采过程中造成的破坏， 实验旨在对于模型中靶点坐标变动作出反馈，以获得煤炭开采过程中的坍塌规 律。