[发明专利]一种基于树莓派的物体尺寸快速测量方法

说明书

本发明公开了一种基于树莓派的物体尺寸快速测量方法，该方法可以在面阵相机标定完成后，直接通过面阵相机采集待测量物体的二维图像，从而实现对其关键尺寸参数信息的快速获取，本发明属于光学测量领域，可应用于对任意物体尺寸的快速测量；其原理为利用树莓派作为图像处理核心单元，能够在已知图像中参照物体尺寸信息的条件下，自动快速识别出图像中所有待测量物体，并完成对该物体关键二维尺寸参数的计算，本发明具有速度快、实用性强、便携性好等优点，测量精度满足工业生产的需要。

技术领域

本发明公开了一种基于树莓派的物体尺寸快速测量方法，该方法可以在面阵相机标定完成后，直接通过面阵相机采集待测量物体的二维图像，从而实现对其关键尺寸参数信息的快速获取，本发明属于光学测量领域，可应用于对任意物体尺寸的快速测量。

背景技术

传统的物体尺寸测量手段主要分为人工和专业仪器方式；人工方式主要基于量规、刻度尺等测量，该方法简便、快速，但是精度不高；而基于轮廓仪、X射线测量仪等专业仪器虽然精度高，但是对测量环境有较高要求，在现代工业生产领域存在一定局限；随着光学技术、信号处理和计算机技术不断的发展更新，人们可以通过光学成像方法获取外界环境中物体的图像信息，并将其转换为机器能够处理与识别的数字信号，最终利用计算机或机器人实现了模拟人类视觉信息感知的功能，形成了机器视觉技术，为物体的快速测量提供了一个新的方向；一般的基于机器视觉的测量系统通过采集待测量物体图像并输入至计算机内，通过图像处理算法提取关键信息，再利用相机标定参数，最终获得待测量物体的尺寸信息，该方法对各个测量仪器的空间位置有较高要求，移动位置后还需进行重新标定参数；同时由于采用计算机作为图像处理单元，便携性有待提高。

本发明通过树莓派作为图像处理核心单元，用于测量物体的二维屏幕尺寸信息，能够在已知图像中参照物体尺寸的条件下，自动识别图像中的待测量物体，并测量给出物体的关键尺寸信息，由于对软件算法进行深度优化，因此具有速度快、实用性强、便携性好的优点，测量精度基本满足工业生产的需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有方法的不足，提供了一种基于树莓派的物体尺寸快速测量方法，本方法只需在对相机进行标定后，通过设置参照物体的方式实现对待测量物体二维尺寸信息的快速测量，为此，本发明采用如下技术方案。

一种基于树莓派的物体尺寸快速测量方法，主要包括下列步骤：

(1)待测量物体图像采集与预处理；

(2)提取图像中所有物体轮廓信息；

(3)经过预先设置的指标信息选择并确定参照物体；

(4)通过扫描方式将图像内所有的待测量物体进行标注；

(5)分别确定待测量物体边框及顶点，并计算各个边框中心点及连线；

(6)计算对应中心点之间的欧式距离，并标注出待测量物体的实际尺寸信息；

步骤1中，通过树莓派平台上安装的面阵相机模块，采集待测量物体和参照物体的彩色图像并传输至树莓派处理器芯片内，并通过形态学方法将图像内所有物体的边缘空隙填充从而实现对图像的预处理；

步骤2中，在提取出待测量物体和参照物体的边缘信息后，通过轮廓检索方法对采集到的彩色图像内所有物体的外部轮廓进行标注；

步骤3中，通过对图像中所有物体位置、轮廓大小进行统计以确定参照物体，参照物体的实际大小决定了的测量比例值为pixel_per_metric＝pixel_width/width，其中pixel_width表示单位像素个数，以像素为单位；width为参照物体真实长度，单位为毫米；

步骤4中，在确定参照物体的位置信息后，通过扫描方式由左至右逐项对提取出轮廓后的待测量物体进行序号标注；