CN115641326B 用于陶瓷天线pin针图像的亚像素尺寸检测方法及系统 （中国计量大学）

用于陶瓷天线PIN针图像的亚像素尺寸检测本发明公开了一种用于陶瓷天线PIN针图像相机进行标定，利用深度学习框架获取PIN针图对预处理后的ROI区域进行图像分析识别获得PIN针在ROI区域处的像素宽度，根据PIN针的像素宽度换算得到被测PIN针在ROI区域处的直径2所述像素当量的标定包括：在畸形矫正后的标定图中寻找棋盘格的角点并保存4.1)对预处理后的图像进行改进Sobel算子的边缘检测以及高斯曲线拟合，并将曲线4.2)将亚像素边缘输入概率Hough方法处理提取获得各根直线段，每根直线段返回两者接近的两根直线段作为PIN针两侧的平行边缘线，再计算两根直线段之间的像素间距作5)根据PIN针的像素宽度换算得到PI2.如权利要求1所述的一种用于陶瓷天线PIN针图像的3.如权利要求1所述的一种用于陶瓷天线PIN针图像4.如权利要求3所述的一种用于陶瓷天线PIN针图像的亚像素尺寸5.如权利要求1所述的一种用于陶瓷天线PIN针图像YoloX_s网络进行预训练，然后将当前相机采集的PIN针图像作为输入，利用训练好的6.如权利要求1所述的一种用于陶瓷天线PIN针图像的亚像4.1.1)使用改进Sobel算子对高斯滤波平滑处理后的图像进行3先利用以下公式所设定的改进的8方向Sobel算子获取ROI区域的梯度幅值和方向，建然后运用Canny方法中的非极大值抑制和双阈值对ROI区域的梯度图进行细化边缘和4.1.2)再利用曲线拟合法对像素级边缘处理提遍历每个像素级边缘上的边缘点，在像素级边缘上沿当前边缘点的梯度上选取30个边缘点，采用以下公式的高斯函数进行高斯曲线拟合亚像素处理获得高斯曲i为第i个边缘点的横坐标位置，zi为第i个边缘点的梯度幅max再找到高斯曲线中梯度最大的位置作为亚像素边缘上的边缘点，合梯度方向求出峰值纵坐标位置ymax，从而确定当前边缘点对应在亚像素边缘上的边缘点4.1.3)经过遍历像素级边缘上的每个边缘点后获得所有边缘点对应在亚像素边缘上7.如权利要求1所述的一种用于陶瓷天线PIN针图像于：所述步骤5)具体是将PIN针的像素宽度根据像素当量pixelsPerMetric换算得到PIN针相机标定模块，用于张氏标定法对工业相机的内外参数矩阵测量模块，用于亚像素边缘检测以及利用概率Hough方法在亚像素边缘图中拟合零件4线PIN针成为了新一代的导航天线。GPS陶瓷天线PIN针作为GPS设备中最重要的接收部件，[0004]为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于陶瓷天线PIN[0015]所述的棋盘格标定板的规格为16*20个格子，单个格子边长为1mm，其精度为5[0017]所述像素当量的标定包括：在畸形矫正后的标定图中寻分别获取每行角点中相邻两个角点之间的像素宽度，再取均值获得单位长度所包含的像[0026]4.1.1)使用改进Sobel算子对高斯滤波平[0027]先利用以下公式所设定的改进的8方向Sobel算子获取ROI区域的梯度幅值和方[0031]然后运用Canny方法中的非极大值抑制和双阈值对ROI区域的梯度图进行细化边max6[0036]再通过最小二乘法找到高斯曲线中梯度最大的位置作为即求出梯度方向上的梯度幅值峰值zmax和峰值横坐标位置xmax，再根据梯度幅值峰值zmax和[0037]4.1.3)经过遍历像素级边缘上的每个边缘点后获得所有边缘点对应在亚像素边[0038]所述步骤4.2)具体为：将亚像素边缘输入[0039]所述步骤5)具体是将PIN针的像素宽度根据像素当量pixelsPerMetric换算得到所述被测PIN针在ROI区域处的实际直[0041]图像采集及显示模块，用于采集被测PIN针的图像、图像的预处理和显示测量结[0044]测量模块，用于亚像素边缘检测以及利用概率Hough方法在亚像素边缘图中拟合[0047]本公开技术方案利用工业相机进行PIN针的尺寸测量，结合传统图像处理和深度了一种基于棋盘格的像素当量标定方法，不仅能够完成正常标定工作中对图像的畸变校[0049]本公开技术方案对传统Sobel算子进行改进，从只有垂直和水平两个方向的基础[0050]本公开技术方案利用概率Hough变换实现对PIN针的两侧母线拟合，实现PIN针直78的像素当量的标定方法。在采集的棋盘格图片中寻找棋盘角点坐标并保存到Corners矩阵入YoloX_s网络进行预测得到目标分割效果如图4(a)_图4(b[0077]图像预处理以及基于曲线拟合及改进Sobel算子的亚像素边缘检测：对输入图像的图像利用式(1)所示的改进的8方向Sobel算子获取图像的梯度幅[0080]然后运用Canny方法中经典的非极大值抑制和双阈值进行细化边缘以及强弱边缘[0081]在单像素边缘上沿目标边缘点的梯度方向上选取30个点进行高斯曲线拟合亚像9[0089]根据式(5)、(3)可以求出该梯度方向上梯度幅值峰值zmax和峰到PIN针该部分的实际直径尺寸d＝N/pixelsP[0102]图像采集及显示模块，用于采集被测PIN针的图像、图像预处理以及显示测量结[0105]测量模块，用于亚像素边缘检测以及利用概率Hough方法在待测区域亚像素边缘