The invention discloses a wheel diameter measuring method based on binocular vision. Firstly, the Bouguet method is used to re map the binocular stereo images to achieve stereo correction, and the simplified NCC algorithm is used to realize the stereo matching of feature points. Mapping wheel edge feature points by 3D reconstruction and coordinate transformation will be extracted to the two-dimensional plane and finally simulate the wheel diameter parameters through wheelset flange radius test, verify the error of this method is less than 0.1mm, with better accuracy, the invention solves the current measurement method of feature point stereo matching error is large and difficult to the 3D fitting problems, meet the requirement of actual field fast measurement.
【技术实现步骤摘要】
一种基于双目视觉的轮径测量方法所属
本专利技术属于视觉检测领域,涉及线结构光引导的双目识别和匹配技术,特别是能够通过Bouguet算法对轮径双目图像平面进行重投影实现立体校正,并应用简化的NCC算法实现特征点匹配,最终拟合得到的参数误差较小。
技术介绍
轮对是轨道车辆重要的走行部件,轮对部件结构参数的准确性测量对转向架设计制造和特性性能分析都有着重要意义,在实际运行过程中,由于可能存在轨道不平顺、轨道外形及其材质匹配不恰当和牵引力太大等多种原因,致使轮对各部分的磨损加快,影响了轨道车辆的正常运行。我国对轮对结构参数测量的主要手段是机械式测量,这种测量方法效率低且测量较不准确。随着机器视觉技术的发展,基于CCD摄像机的图像处理方法测量已经取得了一定的进展,这类方法具有非接触、检测速度快的优点,但当前测量方法可能因为轮对表面光滑度高,反光强烈以及测量时摄像机光轴不可能垂直于轮对表面,使得边缘特征点提取及立体匹配困难,最终的计算得到的轮径参数存在较大误差。为解决以上难题,通过设计一种基于线结构光的双目视觉非接触检测技术,通过图像的立体校正和简化的NCC算法实现特征点的立体匹配,再引入坐标变换思想将特征点变换到二维平面内实现轮径参数的拟合和计算。
技术实现思路
本专利技术能够有效的实现图像的特征点提取以及立体匹配,经过实证表明该算法不仅测量精准而且能够满足实际现场快速检测的要求。本专利技术解决上述技术问题的技术方案是,提出一种基于线结构光的双目视觉非接触检测技术。其具体过程如下:步骤一、利用预先制作好的标定板,对左右相机进行内参数标定,得到左右相机的内参数和立体标定参 ...
【技术保护点】
一种基于双目视觉的轮径测量方法,其步骤如下:步骤一、对结构光视觉传感器进行标定,获取摄像机的内参数和立体标定参数;步骤二、利用已经固定好的拍摄装备对轮径进行图像采集;步骤三、对工业相机所采集的轮径图像进行图像预处理工作,步骤3‑1:对图像进行中值滤波;步骤3‑2:对两幅图像进行立体校正;步骤3‑3:对特征点进行立体匹配;步骤四、利用步骤三求取得到的特征点图像坐标进行三维重建和二维平面化;步骤五、对轮对参数进行拟合和计算。
【技术特征摘要】
1.一种基于双目视觉的轮径测量方法,其步骤如下:步骤一、对结构光视觉传感器进行标定,获取摄像机的内参数和立体标定参数;步骤二、利用已经固定好的拍摄装备对轮径进行图像采集;步骤三、对工业相机所采集的轮径图像进行图像预处理工作,步骤3-1:对图像进行中值滤波;步骤3-2:对两幅图像进行立体校正;步骤3-3:对特征点进行立体匹配;步骤四、利用步骤三求取得到的特征点图像坐标进行三维重建和二维平面化;步骤五、对轮对参数进行拟合和计算。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤一中,通过Matlab自标定算法以及立体标定算法,得到左右摄像机的内参数以及立体标定参数。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤二中,通过自制的拍摄装备对轮径进行连续拍摄,获取轮径的图像信息。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤三中所采集的轮对双目原始图像大小为768×576像素,良好的图像处理方法可以降低特征点提取的复杂度,提高提取结果的准确性,其关键步骤如下:步骤3-1:采用5×5的滤波窗口,该窗口沿图像顺次扫描,使得与周边像素灰度差较大的像素接近周边像素值,从而在较大程度上消除噪声;步骤3-2:通过Bouguet算法对两台摄像机的图像平面进行重投影,使得他们精确的落在同一平面上,完成立体校正的效果;步骤3-3:在步骤3-2的基...
【专利技术属性】
技术研发人员:范明洋,嵇保健,洪磊,
申请(专利权)人:南京工业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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