[发明专利]一种基于机器视觉的飞机模型冰形轮廓提取方法

摘要

本发明公开了一种基于机器视觉的飞机模型冰形轮廓提取方法，能实现对结冰风洞飞机模型结冰试验中采集来的冰形轮廓进行识别，经过实验验证该方法具有较高的鲁棒性，在采集得到的一千张冰形图像上实现了冰形识别和曲线提取，并进一步得到冰形曲线的数字化结果。冰形曲线的数字化结果不仅有利于从二维层面分析结冰风洞中不同云雾条件下产生的冰形的几何特征，同时对进一步开展飞机结冰飞行、结冰防护和结冰适航取证等方面的研究具有重要的意义。

主权项

1.一种基于机器视觉的飞机模型冰形轮廓提取方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：冰形图像提取a)利用摄像设备对试验结束后的冰形正面、侧面及待测剖面位置细节进行取照，记录结冰外形特征；b)在模型周围安装冰形测量支架，同时利用加热的热刀沿三个待测剖面位置的导向滑槽切开模型表面的冰；c)取出热刀，将贴有方格纸的有机玻璃卡板卡于测量剖面位置,用尖头勾线笔沿冰形外轮廓手工绘制冰形的轨迹线；d)利用扫描仪扫描已绘制冰形迹线的方格纸获取试验结果冰形轮廓图像；步骤二：冰形图像数值化提取冰形轮廓图像采集完成后通过旋转矫正方法对图像进行预处理，使得冰形轮廓图像具有几何一致性；在冰形轮廓图像基础上进行阈值分割和曲线跟踪提取，在阈值分割阶段先运用灰度概率差分法得到冰形曲线的分割结果，并设计横纵坐标滤波函数去除孤立噪声点，得到更高质量的冰形曲线的分割结果，在曲线提取阶段对冰形轮廓曲线分割图像进行闭运算，通过膨胀填充曲线中的断点，得到具有清晰轮廓的翼型曲线图和冰形曲线图，并通过逐行扫描的方式实现曲线信息的提取，从而得到精确的冰形曲线。