[发明专利]灰度识别波纹阻火盘波高测量方法及设备

说明书

本发明涉及测量技术领域，具体为灰度识别波纹阻火盘波高测量方法，首先对线阵相机进行标定完成图像采集以便确定像素与实际距离间的关系；然后对图像进行预处理来获得波纹三角形的完整轮廓，接着行图像摆正和获得边缘信息，再根据边缘信息拟合波纹边缘底线，最后根据波高尺寸测量原理对波纹三角形进行测量，计算得到实际波高尺寸；灰度识别波纹阻火盘波高测量设备包括观测台、线阵相机、照明光源、电源、控制主板、图像处理模块、可视化模块、数据处理模块、数据传输模块、数据存储模块。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体为灰度识别波纹阻火盘波高测量方法及设备。

背景技术

阻火盘是工业上用来阻止易燃气体、液体的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的一种安全装置。该装置通常应用在输送或排放易燃易爆气体的管线上，如火炬、加热燃烧系统、石油气体回收系统或其他易燃气体系统。当火焰通过阻火器时，阻火器中的波纹阻火盘根据传热作用与器壁效应进行阻火，波纹三角形孔隙的大小即波高尺寸是保障阻火盘实现灭火的关键。现有的技术问题存在于影像仪法人工取点测量误差大、成本高、效率低的问题；配准过程，图像配准准确度得不到提高，测量的误差较大。

发明内容

基于此，有必要针对现有的技术问题，提供灰度识别波纹阻火盘波高测量方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

灰度识别波纹阻火盘波高测量方法，包括以下步骤：

(1)对线阵相机进行标定完成图像采集以便确定像素与实际距离间的关系；

(2)对采集到的阻火盘表面图像进行预处理来获得波纹三角形的完整轮廓；

(3)将波纹三角形图形进行图像摆正；

(4)采用亚像素边缘检测算法获取波纹三角形边缘信息；

(5)根据三角形边缘信息拟合波纹三角形边缘底线；

(6)根据波高尺寸测量原理对波纹三角形进行测量，计算得到实际波高尺寸。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤(2)中预处理首先做图像拼接，处理时利用加速鲁棒特征(speed up robust features,SURF)提取算法得到波纹阻火盘线阵图像间的特征点，再用快速近似最近邻算法(fast library for approximate nearestneighbors,FLANN)优化图像配准，最后采用图像拼接技术将各相邻线阵图像中边缘断开的波纹三角形补全使之完整；其中，加速鲁棒特征提取算法得到阻火盘线阵图像的特征点，快速近似最近邻算法将所有特征点的欧氏距离进行分类，同时采用最近邻距离和次近邻距离比值筛选算法剔除错误特征点，由于灰度图像中前景与背景灰度值间存在差异，所以结合KSW最大熵阈值理论与Freeman链码理论方法来增强特征点筛选的鲁棒性，为了确定最佳筛选阈值r_b的取值，则将所有特征点对欧式距离量化到0-255的灰度区间，通过计算得到初步阈值r₀。

考虑特征匹配点在图像中的灰度特征，引入Freeman链码模型对初步筛选后剩下的各组特征匹配点进行近一步筛选，使特征匹配结果更精确。