[发明专利]一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法

说明书

本发明为测量技术领域，具体而言，涉及一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法，该方法包括：在电缆护套两端分别绘制圆环标记符，并用夹具将护套竖直夹紧；对护套进行拉伸，同时使用摄像机拍摄拉伸过程；通过图像处理的方式获取标记符位置信息，并利用帧间差分法追踪标记符，实时记录标记符间距；利用长度增量阈值判据，当护套长度发生突变时，判定护套断裂，并输出护套样品的断裂伸长率测量结果。

技术领域

本发明为测量技术领域，具体而言，涉及一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法。

背景技术

电缆护套是保护电缆内芯的重要材料，起到了维持内芯不受来自于外部的机械损害和化学腐蚀的保护作用，因此检测电缆护套的各项质量参数显得尤为重要。电缆护套的质量参数主要有最大拉力、拉伸应力、抗张强度和断裂伸长率，这些质量参数都离不开电缆护套最大形变量的测量。目前，市面上对电缆各项参数的测量都主要通过人工测量进行，存在效率低，且测量结果受测量员主观意识影响较大等缺点，因此，电缆护套断裂伸长率自动化的测量方法显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法，以改善上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法，包括如下内容：

对电缆护套两端分别绘制圆环标记符，夹持电缆护套两端并获取电缆护套的图像信息，通过图像处理方法获取电缆护套图像中圆环标记符的初始位置，并对圆环标记符的初始间距进行记录；

对电缆护套进行拉伸测量，在电缆护套的拉伸中，通过帧间差分法对圆环标记符进行追踪，并记录每帧电缆护套图像中的圆环标记符间距，并对圆环标记符间距进行最小二乘法的直线拟合；

当拟合点数量达到阈值后，对每帧图像中圆环标记符间距的增量进行计算，若圆环标记符间距的增量不超过阈值，则继续对电缆护套进行拉伸测量；若圆环标记符间距的增量大于阈值，则判定电缆护套断裂，输出圆环标记符的最大间距，并通过圆环标记符的初始间距计算电缆护套的断裂伸长率。

可选的，通过图像处理方法获取电缆护套图像中圆环标记符的初始位置，其过程如下：

获取电缆护套的第一帧图像信息，对电缆护套的第一帧图像信息进行二值化处理和高斯滤波处理，得到处理后的电缆护套第一帧图像；

通过轮廓提取法对处理后的电缆护套第一帧图像进行计算，得到电缆护套第一帧图像中的多个连通域，经面积阈值条件筛除像素面积低于设定值与高于设定值的连通域后，通过圆形度阈值条件对圆形度小于设定值的连通域进行筛除，得到圆环标记符的位置；

通过形心公式分别对圆环标记符所处连通域的形心进行计算，并计算两个形心的距离，得到圆环标记符的初始间距。

可选的，所述圆形度的设定值具体为0.8。

可选的，在电缆护套的拉伸中，通过帧间差分法对圆环标记符进行追踪，具体步骤为：

从第二帧开始，通过帧间差分法对当前帧的电缆护套图像与前一帧的电缆护套图像进行差分处理，得到差分处理结果；

根据设定的灰度阈值对差分处理结果进行二值化处理，得到当前帧与前一帧电缆护套图像中圆环标记符的位置；

根据圆环标记符的位置对圆环标记符的形心位置进行计算，并对圆环标记符的形心间距进行计算并记录；

重复上述步骤，直至电缆护套断裂。

可选的，所述帧间差分法具体为：将当前帧的电缆护套图像与前一帧的电缆护套图像进行差分，并通过阈值分割条件获取正在拉伸运动的电缆护套，所述差分的计算公式为：