[发明专利]一种梁体外形外观照相检测系统及方法

权利要求书

1.一种梁体外形外观照相检测系统，其特征在于：包括靶标设置模块、摄影取照模块、图像处理模块、图像特征位置提取模块、3D测量系统模块；

所述靶标设置模块包括多个靶标，所述靶标设置于被测梁体上；

所述摄影取照模块包括工业相机，通过工业相机对被测梁体进行拍照，获取彩色二维数字图像；

所述图像处理模块用于优化摄影取照模块获取的图像质量，降低环境中噪音对图像质量影响，凸显图像特征；

所述图像特征位置模块用于针对图像处理模块处理后的二维数字图像，通过霍夫变换提取二维数字图像中特征位置信息；

所述3D测量系统用于坐标转换，通过图像处理模块、图像特征位置模块处理后的二维数字图像中的像点位置表达三维空间物体表面特征点的位置，通过坐标系转换和信息提取获得箱梁的外部实际尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种梁体外形外观照相检测系统，其特征在于：所述的通过工业相机对被测梁体进行拍照是对被测梁体图像中靶标进行识别，通过靶标的位置信息来更加精确的定位被测物在现实中的位置信息。

3.根据权利要求1所述的一种梁体外形外观照相检测系统，其特征在于：所述的靶标需要与被测梁体外表颜色形成强烈反差，不可与被测物颜色一致或相似，以提高对图像中靶标的识别度。

4.根据权利要求1所述的一种梁体外形外观照相检测系统，其特征在于：所述的图像处理模块包括图像灰度化处理单元、灰度修正单元、直方图修正单元、空域滤波增强单元；

所述灰度处理单元用于将彩色二维数字图像灰度化；

所述灰度修正单元用于增强已经灰度化的图像的清晰度与对比度，获取更佳的图像质量；

所述直方图修正单元用于对图像中低频、高频灰度级进行均衡优化，改变其灰度分布，进一步优化图像质量；

所述空域滤波增强单元用于对图像中低频、高频灰度级进行均衡优化，改变其灰度分布，进一步优化图像质量。

5.根据权利要求1所述的一种梁体外形外观照相检测系统，其特征在于：所述3D测量系统包括图像像素坐标系、图像物理坐标系、摄像机坐标系、世界坐标系；

所述图像像素坐标系由图像中M*N个像素灰度值组成的矩阵；

所述图像物理坐标系在图像像素坐标系的基础上定义了毫米单位；

所述摄像机坐标系以摄像机模型为基础，来描述图像与物的投影变换关系，摄像机坐标系与图像物理坐标系存在矩阵转换关系；

所述世界坐标系与摄像机坐标系之间的变换关系可由旋转矩阵与平移矩阵来加以描述。

6.根据权利要求1所述的一种梁体外形外观照相检测系统，其实现方法，包括以下步骤：

S1：拍照成图：首先在被测梁体上设置靶标，然后利用工业相机对被测梁体拍照，采集到梁体的二维彩色图像；

S2：对采集到的二维彩色图像进行灰度化处理：使用加权平均法实现图像的转化，图像灰度化后，后续图像特征能进行更好的提取、匹配等处理操作；

S3：对进行灰度化处理后的图像进行灰度修正处理：通过变换增强函数增强已经灰度化的图像的清晰度与对比度，获取更佳的图像质量；

S4：对进行灰度修正处理后的图像进行直方图修正处理：通过均衡变换函数实现对图像中低频、高频灰度级进行均衡优化，改变其灰度分布，进一步优化图像质量；

S5：对进行直方图修正处理后的图像进行空域滤波增强处理：通过Sobel算子对图像进行锐化处理，处理后能降低噪声对图像的影响，优化图像质量；

S6：对进行空域滤波增强处理后的图像进行坐标转换：3D测量系统通过四个坐标系之间的矩阵转换，实现由二维图像信息来构建被测物的三维轮廓，进而获得箱梁的外部实际尺寸。