[发明专利]一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法

权利要求书

1.一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将若干再造梗丝放置于白纸上，以白纸为背景通过相机进行拍照，将得到的图像进行灰度化处理和自适应二值化处理，将背景调节为黑色，以白色凸显出再造梗丝的区域和形状；

S2：提取每根再造梗丝所在区域的轮廓，将各轮廓组成的像素点保存到一个二维数组；

S3：在获得的某一根再造梗丝区域内选取任意一点为圆心画圆，逐步增加半径，获得最大内接圆的直径即为再造梗丝的像素宽度，获得所有再造梗丝的像素宽度取平均值，作为再造梗丝的实际像素宽度；

S4：在再造梗丝拍照位置放置标定板，对标定板拍照进行灰度化后，进行角点检测，保存各角点的像素坐标；

S5：获取各相邻角点之间的像素距离，读取标定板规格数据，得到图像中像素距离与实际距离的映射关系；

S6：根据映射关系和再造梗丝的实际像素宽度，计算得到再造梗丝的实际宽度。

2.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法，其特征在于：

执行步骤S1之后，对再造梗丝的拍照数据进行预处理，预处理包括滤波处理和膨胀处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法，其特征在于：

执行步骤S2时，利用OpenCV中的Find Contours函数提取每根再造梗丝所在区域的轮廓。

4.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法，其特征在于：

执行步骤S3时，具体包括以下步骤：

S31：在获得的再造梗丝区域内选取任意一点为圆心画圆；

S32：增加圆的半径；

S33：判断圆是否有一部分位于再造梗丝区域外侧的空白区域；若是则将圆的圆心向远离再造梗丝区域外侧的方向进行移动，直至圆的所有部分都位于再造梗丝区域内，执行步骤S34；反之则不执行操作；

S34：判断圆的两侧是否都与轮廓线相切，若是，则圆的直径为再造梗丝的像素宽度；反之则返回步骤S32。

5.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法，其特征在于：

执行步骤S3之前，标定圆的半径逐步增加的最小值以及圆进行移动时的最小移动距离。

6.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法，其特征在于：

执行步骤S3时，在每一根再造梗丝轮廓内均进行一次画圆，获得每一根再造梗丝的像素宽度，取均值作为再造梗丝的实际像素宽度。

7.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法，其特征在于：

执行步骤S4时，标定板为正方形，有8*8个黑白相间的格子，有7*7个角点，各相邻角点间的实际角点距离为20mm。

8.根据权利要求7所述的一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法，其特征在于：

执行步骤S5时，具体包括以下步骤：

S51：取标定板的若干个顶点，并依据计算出任意两个顶点之间的像素距离，计算两个顶点的映射变换矩阵M；

S52：用矩阵M对标定板的图像进行透视变换；

S53：对变换后的图像再进行角点检测，将测得的角点保存在数组中；

S54：计算新角点间的平均像素距离；

S55：实际角点距离除以平均像素距离得出单位像素代表的实际距离Q。

9.根据权利要求8所述的一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法，其特征在于：

执行步骤S6时，获取再造梗丝的实际像素宽度乘以单位像素代表的实际距离Q值，计算得到再造梗丝的实际宽度。

10.根据权利要求8所述的一种基于单目视觉的再造梗丝宽度检测方法，其特征在于：

执行步骤S51时，取标定板的左上角、左下角、右上角以及右下角的四个角点作为顶点，形成四边形，计算任意两个顶点之间连接线的像素距离。