[发明专利]一种基于图像处理技术的波纹阻火盘波高测量方法

权利要求书

1.一种基于图像处理技术的波纹阻火盘波高测量方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1：读取原始的灰度图像并对其进行同态滤波处理；

步骤2：对滤波后的图像进行闭运算的形态学处理及二值化；

步骤3：运用连通域标记法分割二值图像，保存所有形状完整的波纹三角形区域图像；

步骤4：逐个读取包含单个波纹三角形的图像，对倾斜的三角形进行旋转矫正，使得三角形的长边平行于图像的x轴；

步骤5：对旋转矫正后的三角形进行类型自动判别，其中类型分为上凹型三角形、下凹型三角形以及凸型三角形；

步骤6：对不同类型的三角形，采用不同的方法寻找角点，最后运用平行线法计算三角形波纹高度；

至此，实现了波纹阻火盘波高的测量，即成；

所述的步骤5具体是：

对矫正后的单个波纹三角形图像I，首先获取包含整个三角形轮廓的最小外接矩形，找到该矩形的竖直中心线x＝S并计算矩形长轴的半长L；

对图像I中第S列之前的图像进行从左往右、从下往上的逐行扫描，获取第一个像素值为0的点(SR₁，SC₁)；对图像I中第S列之后的图像进行从右往左、从下往上的逐行扫描，获取第一个像素值为0的点(ER₁，EC₁)；对图像I中第S列之前的图像进行从左往右、从上往下的逐行扫描，获取第一个像素值为0的点(SR₂，SC₂)；对图像I中第S列之后的图像进行从右往左、从上往下的逐行扫描，获取第一个像素值为0的点(ER₂，EC₂)；

计算点(SR₁，SC₁)和点(ER₁，EC₁)的横坐标之差得到Dis₁，计算点(SR₂，SC₂)和点(ER₂，EC₂)的横坐标之差得到Dis₂；若Dis₁大于最小外接矩形长轴的半长L而Dis₂小于最小外接矩形长轴的半长L，则该波纹三角形属于上凹型三角形；若Dis₁小于最小外接矩形长轴的半长L而Dis₂大于最小外接矩形长轴的半长L，则该波纹三角形属于下凹型三角形；若上述两个条件皆不满足，则该波纹三角形属于凸型三角形，即三角形类型判断完成；

所述的步骤6具体是：

对于上凹型三角形，以(SR₁，SC₁)和(ER₁，EC₁)为起始角点和终止角点，求取两角点确定的直线方程l₁:y＝kx+b，并提取图像I中波纹三角形位于下方的曲线，保存为I2；对图像I进行从上往下、从左往右的逐列扫描，获取第一个像素值为0的点(SR_N，SC_N)；从上往下、从右往左的逐列扫描，获取第一个像素值为0的点(ER_N，EC_N)；以(SR_N，SC_N)和(ER_N，EC_N)为起始点和终止点，提取图像I中波纹三角形位于上方的曲线，保存为I3；

逐个扫描I2中像素值为0的点，计算该点到直线l₁的距离distance₁；当distance₁取到最大值时，该点即为曲线上所求的切点，求出通过该切点且平行于直线l₁的切线l₂：y＝kx+c₁；逐个扫描I3中像素值为0的点，计算该点到直线l₁的距离distance₂；当distance₂取到最大值时，该点即为曲线上所求的切点，求出通过该切点且平行于直线l₁的切线l₃：y＝kx+c₂；

根据两平行线之间的距离公式(2)计算得到三角形波纹高度Waheight；

对于下凹型三角形，以(SR₂，SC₂)和(ER₂，EC₂)为起始角点和终止角点，求取两角点确定的直线方程l₁:y＝kx+b，并提取图像I中波纹三角形位于上方的曲线，保存为I3；对图像I进行从下往上、从左往右的逐列扫描，获取第一个像素值为0的点(SR_N，SC_N)；从下往上、从左往右的逐列扫描，获取第一个像素值为0的点(ER_N，EC_N)；以(SR_N，SC_N)和(ER_N，EC_N)为起始点和终止点，提取图像I中波纹三角形位于下方的曲线，保存为I2；

逐个扫描I2中像素值为0的点，计算该点到直线l₁的距离distance₁；当distance₁取到最大值时，该点即为曲线上所求的切点，并求出通过该切点且平行于直线l₁的切线l₂：y＝kx+c₁；逐个扫描I3中像素值为0的点，计算该点到直线l₁的距离distance₂；当distance₂取到最大值时，该点即为曲线上所求的切点，并求出通过该切点且平行于直线l₁的切线l₃：y＝kx+c₂；

根据上述两平行线之间的距离公式(2)计算得到三角形波纹高度Waheight；

对于凸型三角形，对图像I进行从下往上、从左往右的逐列扫描，获取第一个像素值为0的点(SR，SC)；从下往上、从右往左的逐列扫描，获取第一个像素值为0的点(ER，EC)；以(SR，SC)和(ER，EC)为起始角点和终止角点，求取两角点确定的直线方程l₁:y＝kx+b；

以(SR，SC)和(ER，EC)为起始点和终止点，提取图像I中波纹三角形位于下方的曲线，保存为I2；以(SR，SC)和(ER，EC)为起始点和终止点，提取图像I中波纹三角形位于上方的曲线，保存为I3；

逐个扫描I2中像素值为0的点，计算该点到直线l₁的距离distance₁；当distance₁取到最大值时，该点即为曲线上所求的切点，并求出通过该切点且平行于直线l₁的切线l₂：y＝kx+c₁；逐个扫描I3中像素值为0的点，计算该点到直线l₁的距离distance₂；当distance₂取到最大值时，该点即为曲线上所求的切点，并求出通过该切点且平行于直线l₁的切线l₃：y＝kx+c₂；

根据上述两平行线之间的距离公式(2)计算得到三角形波纹高度Waheight。