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专利号: 2020101723817
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种物体表面三维形貌特征测量方法,其特征在于,包括:获取样本物体M个高度点相对应的M张彩色图像;

基于自适应质心提取算法提取所述彩色图像在不同位置处N个光纤光点的质心;其中,并行测量的光纤束由N根光纤组成;

根据光点质心截取彩色图像中与所述光纤光点位置对应的目标图像;

将所述目标图像进行颜色空间转换,以获得与波长相关的色调参数H值;

对所述色调参数H值进行筛选过滤,以获得对应的标准H值;

根据所述标准H值以及与所述标准H值对应的高度,以获得所述光纤的H值-高度的标定曲线;

将待测物体代入至所述标定曲线输入,以测量所述待测物体表面的三维形貌特征。

2.根据权利要求1所述的物体表面三维形貌特征测量方法,其特征在于,获取样本物体M个高度点相对应的M张彩色图像,具体为:当所述样本物体沿光轴方向移动时,基于电感测微仪记录其对应高度,并基于彩色相机获取其在M个高度点对应的M张彩色图像。

3.根据权利要求2所述的物体表面三维形貌特征测量方法,其特征在于,基于自适应质心提取算法提取所述彩色图像在不同位置处N个光纤光点的质心,具体为:将彩色图像转化为灰度图像,并对所述灰度图像进行二值化处理,以获得二值化图像;

对所述二值化图像去小面积并进行形态学修正,以获得修正图像;

通过计算所有像素点横纵坐标平均值的方法提取每张所述修正图像在不同位置处N个光纤光点的质心。

4.根据权利要求3所述的物体表面三维形貌特征测量方法,其特征在于,将所述目标图像进行颜色空间转换,以获得与波长相关的色调参数H值,具体为:基于颜色转换算法将所述目标图像的RGB空间转换为HSI空间;其中,HSI空间中色调H是与波长相关的色调参数。

5.根据权利要求4所述的物体表面三维形貌特征测量方法,其特征在于,对所述色调参数H值进行筛选过滤,以获得对应的标准H值,具体为:对所述色调参数H值进行二值化,并提取二值化处理后值为1的坐标点;

基于RGB-HSI转换几何公式构建H函数,并将所述坐标点代入至H值函数中,以获得每个坐标点相对应的H值;

将每个H值进行求平均值和标准差处理,以获得预设范围内的坐标点;

对所述预设范围内的坐标点的H值做平均值处理,以获得标准H值。

6.一种物体表面三维形貌特征测量装置,其特征在于,包括:彩色图像获取单元,用于获取样本物体M个高度点相对应的M张彩色图像;

质心提取单元,用于基于自适应质心提取算法提取所述彩色图像在不同位置处N个光纤光点的质心;其中,并行测量的光纤束由N根光纤组成;

目标图像截取单元,用于根据光点质心截取彩色图像中与所述光纤光点位置对应的目标图像;

颜色空间转换单元,用于将所述目标图像进行颜色空间转换,以获得与波长相关的色调参数H值;

标准H值获取单元,用于对所述色调参数H值进行筛选过滤,以获得对应的标准H值;

标定曲线获取单元,用于根据所述标准H值以及与所述标准H值对应的高度,以获得所述光纤的H值-高度的标定曲线;

形貌特征测量单元,用于将待测物体代入至所述标定曲线输入,以测量所述待测物体表面的三维形貌特征。

7.根据权利要求6所述的物体表面三维形貌特征测量装置,其特征在于,包括:彩色图像获取单元,用于当样本物体沿光轴方向移动时,基于电感测微仪记录其对应高度,并基于彩色相机获取其在M个高度点对应的M张彩色图像。

8.根据权利要求7所述的物体表面三维形貌特征测量装置,其特征在于,质心提取单元,包括:二值化图像获取模块,用于将彩色图像转化为灰度图像,并对所述灰度图像进行二值化处理,以获得二值化图像;

修正图像获取模块,用于对所述二值化图像去小面积并进行形态学修正,以获得修正图像;

质心提取模块,用于通过计算所有像素点横纵坐标平均值的方法提取每张所述修正图像在不同位置处N个光纤光点的质心。

9.一种物体表面三维形貌特征测量设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序,所述计算机程序能够被所述处理器执行如权利要求1至5任意一项所述的物体表面三维形貌特征测量方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至5任意一项所述的物体表面三维形貌特征测量方法。