[发明专利]一种电梯导轨垂直度检测方法

权利要求书

1.一种电梯导轨垂直度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：图像采集设备拍摄挂有重锤或者激光垂准仪的导轨图像；

步骤(2)：读取步骤(1)中的图像采集设备采集到的导轨图像；

步骤(3)：裁剪出导轨图像中需图像处理的目标导轨图像：

通过图像裁剪算法对导轨图像中感兴趣的、需要进一步图像处理的目标导轨区域进行裁剪，获得裁剪后的导轨图像，由图像裁剪单元完成；

步骤(4)：目标导轨图像处理，其中包括

1)分别读取步骤(3)中的目标导轨图像，并使用适当的颜色模型进行灰度变换，扩大单通道颜色值的灰度范围，再对图像进行滤波处理；采用阈值分割算法对目标导轨图像进行分割处理；

2)对目标导轨图像先进行膨胀运算后进行腐蚀处理，去除导轨和垂线边缘的尘埃杂质和褶皱并且保证原有外形轮廓相对不变；

3)对目标导轨图像进行边缘检测处理；

边缘检测的方法包括sobel算法、canny算法和log算法，先分别用上述边缘检测算法进行边缘的检测，然后通过判断像素点周围是否含有相邻相同像素值的像素点来分别判断检测到的长度边缘是否完整，最终选定相对最为完整的长度边缘，再对长度边缘进行一个膨胀处理，提取到完整的长度边缘，以尽量贴近原有导轨及垂线的长度边缘；

4)对导轨及垂线进行识别区分；

导轨及垂线的识别区分，由图像处理单元完成：采用8连接的连通域算法，标记区别出不同连通域；其详细过程为：

a)从二值图像的第一列开始扫描，对先搜索到的连通域进行标记，如果同一列出现两个不同连通域的像素点，则先标记上边的连通域，背景像素点标签值为u＝0；

b)所有背景像素点的标签都设为1后，按同样的顺序搜索其余像素点；此时，值为1的未贴标签的像素点表示为f(i，j)，根据连通域的定义，将属于同一连通区域的全部像素点f(i，j)，标记为u(u＝1)，g(i，j)＝u；继续以a)中的顺序搜索下一个未标记的像素点f(i，j)，若该像素点不属于上一连通域，则标签为u＝u+1，并使g(i，j)＝u；

c)将所有像素点依照b)步骤进行标记，当所有像素搜索完后检查是否所有连通区域己被标记，并显示标签图像g，该算法结束；

步骤(5)：对导轨及垂线进行选取：

导轨、垂线的选取由导轨选取单元和垂线选取单元完成：经过图像处理单元后的图像，保存了导轨和垂线相应的信息；首先运用像素放大原理，通过中间插入像素点的方法放大局部的导轨、垂线像素图；其次，假设放大后的图像目标区域储存的位置信息分别表示为A，B，C，……，通过选取图像中A或B区域的像素位置信息，计算机会自动计算出图像中与A或B具有相似信息的像素连通域，即将A或B的区域在图像中进行显示，并且消除其他目标区域的信息；

步骤(6)：主、副导轨的选择：

主、副导轨选择由主、副导轨选择单元完成：通过单击主导轨或者副导轨选项确定所要检测的导轨是主导轨还是副导轨；当单击主导轨时则进入主导轨计算程序，选用电梯检规TSG T7001-2009中主导轨的参数进行合格判断，相应的单击副导轨时则进入副导轨计算程序，选用电梯检规TSG T7001-2009中副导轨的参数进行合格判断；

步骤(7)：导轨垂直度偏差的计算由偏差计算单元完成：根据像素勾股定理计算所选取的导轨垂直度的像素偏差值，即在同一高度下导轨长度和垂线长度的平方差开根号，再利用像素修正值和导轨最大偏差值，计算出导轨垂直度的实际偏差值并判断该导轨是否合格；所述像素修正值为检规要求的实际导轨长度与步骤(4)中经边缘检测处理后的目标导轨图像的像素导轨长度之比。

2.根据权利要求1中所述的电梯导轨垂直度检测方法，其特征在于，所述图像采集设备为相机或摄像机。

3.根据权利要求1中所述的电梯导轨垂直度检测方法，其特征在于，所述颜色模型包括有RGB颜色模型、HSV颜色模型、HIS颜色模型、CMY颜色模型或CMYK颜色模型。

4.根据权利要求1中所述的电梯导轨垂直度检测方法，其特征在于，所述导轨最大偏差值包括电梯检规中规定的主导轨垂直度的最大偏差值和副导轨垂直度的最大偏差值。