基于線陣CCD掃描的測量技術(shù)

3．1 圖像邊緣提取
由于需布置光源，而光源隨時(shí)間會(huì)有所衰減。所以對(duì)圖像采用邊緣檢測的算法，以減小光源亮度變化對(duì)圖像檢測的影響。要得到圖像的輪廓尺寸，邊緣檢測是測量的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。由于圖像往往含有噪聲。而邊緣和噪聲在空間域都表現(xiàn)為灰度有較大的起落，給邊緣提取帶來困難。通過仿真比較，最終采用了3*3的平滑算子和抗噪能力較強(qiáng)的sobel檢測算子，它對(duì)灰度漸變和噪聲較多的圖像處理效果較好，對(duì)邊緣定位比較準(zhǔn)確，能夠滿足我們對(duì)圖像測量的需要。由sobel算子提取被測零件的圖像邊緣如圖4(a)所示，圖像邊緣是一條細(xì)環(huán)，由于圖像太大，顯示圖為33％的縮略圖，看起來間斷的地方很多，其實(shí)是連續(xù)的，大部分邊是單像素寬，左下角部分400％的顯示圖如圖4(b)所示。

在圖4(b)中，有些地方不是單像素寬，會(huì)影響輪廓鏈接成一條鏈。由于有斷點(diǎn)的存在，為了不增加斷點(diǎn)的間隙，采用保留端點(diǎn)的細(xì)化方法，生成單像素寬的環(huán)，以得到準(zhǔn)確的周長；由于噪聲的影響，有些地方還有間斷，缺口只有一兩個(gè)像素的距離，對(duì)于大于一定長度的邊緣段，根據(jù)各條邊緣段起始點(diǎn)或終止點(diǎn)之間的距離d，判斷它們之間的可連接性及需要連接的像索個(gè)數(shù)及與前一個(gè)像素的位置關(guān)系，進(jìn)行像素的最少個(gè)數(shù)插值，并由位置關(guān)系確定插值像素對(duì)周長的貢獻(xiàn)。當(dāng)像素時(shí)插入一個(gè)像素；當(dāng)像素時(shí)，插入兩個(gè)像素，從而得到連續(xù)的單邊緣輪廓。
3．2 周長法計(jì)算直徑
計(jì)算區(qū)域的直徑有很多方法，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)圓形，可以采用霍夫變換或最小二乘擬合等方法。但對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)圓形零件，需要計(jì)算它相對(duì)于圓形的直徑，根據(jù)周長不變的特性，采用周長法計(jì)算直徑。對(duì)得到的連續(xù)單邊緣輪廓用鏈碼表示，假設(shè)像素點(diǎn)邊長為1個(gè)單位長度。
(1)當(dāng)前像素點(diǎn)位置與前一像素點(diǎn)位置為水平關(guān)系或垂直關(guān)系時(shí)(左、右關(guān)系或上、下關(guān)系)，適合于用像素的一倍邊長近似；
(2)當(dāng)前像素點(diǎn)位置與前一像素點(diǎn)位置為傾斜關(guān)系時(shí)，適合于用像素的倍邊長近似；