[发明专利]安息角测量方法

权利要求书

1.一种安息角测量方法，其特征在于包括以下步骤：

A、将物料形成安息角堆，对安息角进行拍摄采集图像，对采集得到的图像的中的红、绿、蓝三种颜色进行提取，得到仅含有红、绿、蓝三种颜色的三色图像；

B、取三色图像中光谱强度的最高值和最低值，计算出两者的平均值，然后将三色图像的光谱强度全部取为该平均值，使得采集的图像变为灰度图像；

C、将灰度图像中的各像素点根据其灰度值大小划分为高光区域、暗光区域、中间区域，得到突显中间区域轮廓的明暗划分图像；

D、将明暗划分图像中每个像素的灰度值取为周边像素的加权平均值；加权平均值取值规则为：距离越近的点权重越大，距离越远的点权重越小，得到加权图像；

E、利用二维的正态分布的高斯公式突出加权图像的分界轮廓线，得到突出轮廓图像；

F、设定突出轮廓图像黑白分界阈值，将突出轮廓图像中灰度值大于黑白分界阈值的像素点设为白色，将突出轮廓图像中灰度值小于黑白分界阈值的像素点设为黑色，得到黑白分界图像，黑色区域与白色区域之间交界线为物料轮廓线；

G、对黑白分界图像进行矢量化处理，获取物料轮廓线上的坐标，利用最小二乘法获得料堆外轮廓线的斜率，然后对物料轮廓线一次拟合得到轮廓线对应的两侧的斜线表达式，进而计算得到左右两侧安息角数值；

H、重复进行步骤A-G多次，得到多组安息角堆的左右两侧安息角数值，对多组左右两侧安息角数值求平均值，从而得到两侧安息角数值的最终结果。

2.如权利要求1所述的安息角测量方法，其特征在于：

所述的步骤C中获取明暗划分图像的步骤具体为：

将灰度图像中的灰度值为160-255之间的像素点的灰度值统一设为255，作为高光区域；将灰度图像中的灰度值为0-140之间的像素点的灰度值统一设为0，作为暗光区域；其余像素点的灰度值不变，作为中间区域。

3.如权利要求1所述的安息角测量方法，其特征在于：

所述的步骤D中加权平均值的计算公式为：

其中n为周边像素的个数，f₁,f₂,...f_n为各周边像素的权值，f₁+f₂+...+f_n＝n，x₁,x₂,...x_n为各周边像素的灰度值。

4.如权利要求1所述的安息角测量方法，其特征在于：

所述的步骤E中二维的正态分布的高斯公式为：

其中，u²+v²是模糊半径，σ是正态分布的标准偏差。

5.如权利要求1所述的安息角测量方法，其特征在于，所述的步骤A中对安息角进行拍摄采集图像应用了如下结构的安息角测量装置：

所述的安息角测量装置包括底座(1)、光轴(2)、固定架(3)、连接板(4)、无底圆筒(5)、升降装置，所述的固定架(3)安装于底座(1)上；

所述的光轴(2)竖直设置三根以上，呈多边形排布设于底座(1)上；所述的固定架(3)的高度大于或者等于光轴(2)的高度，固定架(3)的顶部设有升降装置；所述的连接板(4)吊装于升降装置上，连接板(4)通过直线轴承(16)分别与各个光轴(2)连接，连接板(4)通过各个光轴(2)组成的多边形限位，保持始终水平；所述的连接板(4)的中部设有孔(8)，所述的无底圆筒(5)的上端与连接板(4)的下表面连接，无底圆筒(5)套住整个孔(8)。

6.如权利要求5所述的安息角测量方法，其特征在于：所述的连接板(4)的形状对应光轴(2)组成的多边形，各个光轴(2)与连接板(4)的连接点位于连接板(4)的各个角处。

7.如权利要求6所述的安息角测量方法，其特征在于：所述的光轴(2)为4根，呈正方形排布。