[发明专利]一种复杂表面和不规则物体体积的非接触光学测量方法

摘要

本发明所述一种复杂表面和不规则物体体积的非接触光学测量方法，基于图像处理的体积测量技术，相机标定，图像采集，图像预处理：通过滤波进行图像预处理，去除图像中的干扰信息，图像二值化处理，图像像素点和图形高度计算，物体底面积计算，体积计算。解决了目前需要通过接触物体才能测出物体体积的困难，也解决了目前在经图像处理到计算体积中需要对图像进行三维重构、生成物体三维数据点、测量时间长等问题，同时也解决了CT断层扫描、激光扫描等测试设备价格昂贵的问题。利用该装置对复杂表面物体的体积进行测量，具有测量速度快、精度高、操作方便等优点。

主权项

一种复杂表面和不规则物体体积的非接触光学测量方法，其特征在于，包括以下步骤：1)相机标定：采用传统相机标定法，用尺寸已知的标定物放在标定板上，并将标定板放在旋转平台的中心，用三台摄像头分别拍摄标定板，通过计算机得出每台摄像机拍摄标定物的像素，再求三台摄像头拍摄标定物的平均像素，从而确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系；2)图像采集：将被测物体放置在旋转平台的中心，LabVIEW程序和MATLAB程序通过调用摄像头，进行图像读取、采集，并将图片保存至指定的文件夹中；3)图像预处理：通过滤波进行图像处理，去除图像中的干扰信息；4)图像二值化处理：将采集到的图像进行二值化处理；5)图像像素点和图形高度计算：通过拍摄被测物体，通过LabVIEW程序得出被测物体的侧面图的像素，通过LabVIEW程序，找出图像中垂直方向中距离最大的点的像素距离，即可以求出被测物体的高，从而得出图形高度；6)物体底面积计算：通过三台摄像头拍摄出的3组，每组400张的物体侧面图的图像，求出这1200张图像的平均像素值，并运用图形的割补和微元原理将底面为复杂表面的多边形转化为规则的图形进行计算；7)体积计算：通过得出转化后的物体底面积和高，从而利用体积计算公式进行体积计算；所述图像采集采用的装置包括旋转平台、机械臂、三台互成120度的摄像头、背景幕和辅助光源，旋转平台由步进电机控制，三台摄像头放置在机械臂上并垂直照向旋转平台的中心，背景幕与旋转平台相垂直，使摄像头拍摄被测物体时，拍摄到的画面中充满背景图像，辅助光源放置在摄像头与被测物体中间的上方，辅助拍摄，所述辅助光源采用由白炽灯配备灯光扩散片组成。