电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准方法及系统技术方案

本发明专利技术提供电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准方法及系统。所述方法包括：获取对包含电缆绝缘和电缆护套的校准件进行拍摄而形成的采样图像；对所述采样图像依次进行相机畸变矫正、图像单位横纵向预校准、及图像单位径向校准；将图像单位径向校准系数与图像单位横向预校准系数的乘积作为所述采样图像的横向校准系数，将图像单位径向校准系数与图像单位纵向预校准系数的乘积作为所述采样图像的纵向校准系数；根据所述采样图像的横向校准系数及纵向校准系数校准所述采样图像。经本发明专利技术校准后的采样图像，更准确地表征了实际样品，从而有助于提高电缆绝缘和电缆护套的测量准确性。

Calibration method and system for measuring the geometric dimensions of cable insulation and cable sheath

【技术实现步骤摘要】
电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准方法及系统
本专利技术涉及电缆绝缘和电缆护套的几何尺寸图像测量
，特别是涉及电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准方法及系统。
技术介绍
在电线电缆行业里，电缆绝缘和护套的几何尺寸是影响电缆整体性能的重要因素。在对电缆绝缘和护套的几何参数的测量方法中，根据对测试结果准确性要求的不同，通常可选择采用游标卡尺、显微镜、投影仪或光学成像的方法进行测量。其中，光学成像的测量准确性及测量精度总体较好。在光学成像测量方法中，通常采用电缆绝缘和护套的切片作为测量样片，样片表面通过光学系统成像到计算机，结合图像处理的方法，能快速、方便、直观地获取所需的绝缘层或护套层的几何尺寸。在此成像过程中，通常采用一台相机对待测样品进行成像，获取像素图像。通过对像素图像物理长度单位像素物理长度的标度，得到采集图像中待测样品的物理尺寸，随后再进行厚度及外径等参数的计算。现有技术中，成像的感光元件主要有CCD和CMOS，在测量标定中，仅进行了图像像素物理尺寸的标定，但未考虑相机本身的畸变标定。而在实际的相机模型中，由于光学透镜的内部几何和光学特性，成像存在着径向畸变；由于摄像机制造上的缺陷使得透镜本身与成像平面不平行，成像存在着切向畸变。在大尺寸电缆绝缘和护套几何尺寸图像测量中，在待测件外径大于100mm时，径向畸变的表现就会比较突出，此时在测量过程中，就需要综合考虑相机的畸变标定和图像单位校准。另外，对于大尺寸绝缘和护套的几何尺寸测量，传统方法也有采用投影仪人工读数的测量方法。然而，投影仪成像也存在着畸变，且经过人工读数方式测量后，结果仍然存在较大误差。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准方法及系统，用于解决现有技术中电缆绝缘和电缆护套的采样图像校准准确性较低的技术问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准方法，包括：获取对包含电缆绝缘和电缆护套的校准件进行拍摄而形成的采样图像；对所述采样图像依次进行相机畸变矫正、图像单位横纵向预校准、及图像单位径向校准；将图像单位径向校准系数与图像单位横向预校准系数的乘积作为所述采样图像的横向校准系数，将图像单位径向校准系数与图像单位纵向预校准系数的乘积作为所述采样图像的纵向校准系数；根据所述采样图像的横向校准系数及纵向校准系数校准所述采样图像。于本专利技术一实施例中，所述相机畸变矫正的步骤具体采用OpenCV中的相机畸变标定工具来实现。于本专利技术一实施例中，所述图像单位横纵向预校准的步骤具体包括：提取标准棋盘格图像的各角点；分别对横向的各角点、纵向的各角点进行直线拟合；分别计算各横向直线间的平均间距、各纵向直线间的平均间距；根据所述标准棋盘格图像的单位精度及所述各横向直线间的平均间距计算所述图像单位纵向校准系数，且根据所述标准棋盘格图像的单位精度及所述各纵向直线间的平均间距计算所述图像单位横向校准系数。于本专利技术一实施例中，所述图像单位径向校准的步骤具体包括：获取标准圆环件的图像，并对其进行校准；计算校准后的标准圆环件图像的圆外径平均值；根据所述标准圆环件的物理外径与所述圆外径平均值的比值计算所述图像单位径向校准系数。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准系统，包括：通信模块，用于获取对包含电缆绝缘和电缆护套的校准件进行拍摄而形成的采样图像；处理模块，用于对所述采样图像依次进行相机畸变矫正、图像单位横纵向预校准、及图像单位径向校准；将图像单位径向校准系数与图像单位横向预校准系数的乘积作为所述采样图像的横向校准系数，将图像单位径向校准系数与图像单位纵向预校准系数的乘积作为所述采样图像的纵向校准系数；根据所述采样图像的横向校准系数及纵向校准系数校准所述采样图像。于本专利技术一实施例中，所述相机畸变矫正的实现方式具体采用OpenCV中的相机畸变标定工具来实现。于本专利技术一实施例中，所述图像单位横纵向预校准的实现方式具体包括：提取标准棋盘格图像的各角点；分别对横向的各角点、纵向的各角点进行直线拟合；分别计算各横向直线间的平均间距、各纵向直线间的平均间距；根据所述标准棋盘格图像的单位精度及所述各横向直线间的平均间距计算所述图像单位纵向校准系数，且根据所述标准棋盘格图像的单位精度及所述各纵向直线间的平均间距计算所述图像单位横向校准系数。于本专利技术一实施例中，所述图像单位径向校准的实现方式具体包括：获取标准圆环件的图像，并对其进行校准；计算校准后的标准圆环件图像的圆外径平均值；根据所述标准圆环件的物理外径与所述圆外径平均值的比值计算所述图像单位径向校准系数。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种存储介质，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载执行时，实现如上任一所述的电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准方法。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种电子设备，包括：处理器、及存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于加载执行所述计算机程序，以使所述电子设备执行如上任一所述的电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准方法。如上所述，本专利技术的电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准方法及系统，获取对包含电缆绝缘和电缆护套的校准件进行拍摄而形成的采样图像；对所述采样图像依次进行相机畸变矫正、图像单位横纵向预校准、及图像单位径向校准；将图像单位径向校准系数与图像单位横向预校准系数的乘积作为所述采样图像的横向校准系数，将图像单位径向校准系数与图像单位纵向预校准系数的乘积作为所述采样图像的纵向校准系数；根据所述采样图像的横向校准系数及纵向校准系数校准所述采样图像。经本专利技术校准后的采样图像，更准确地表征了实际样品，从而有助于提高电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的准确性。附图说明图1显示为本专利技术一实施例中的电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准方法的示意图。图2显示为本专利技术一实施例中的黑白棋盘格的示意图。图3显示为本专利技术一实施例中的标准圆环件的示意图。图4显示为本专利技术一实施例中的电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准系统的示意图。图5显示为本专利技术一实施例中的电子设备的结构示意图。元件标号说明S11～S15步骤40电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准系统41通信模块42处理模块51总线52存储器53处理器具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准方法，其特征在于，包括：/n获取对包含电缆绝缘和电缆护套的校准件进行拍摄而形成的采样图像；/n对所述采样图像依次进行相机畸变矫正、图像单位横纵向预校准、及图像单位径向校准；/n将图像单位径向校准系数与图像单位横向预校准系数的乘积作为所述采样图像的横向校准系数，将图像单位径向校准系数与图像单位纵向预校准系数的乘积作为所述采样图像的纵向校准系数；/n根据所述采样图像的横向校准系数及纵向校准系数校准所述采样图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准方法，其特征在于，包括：
获取对包含电缆绝缘和电缆护套的校准件进行拍摄而形成的采样图像；
对所述采样图像依次进行相机畸变矫正、图像单位横纵向预校准、及图像单位径向校准；
将图像单位径向校准系数与图像单位横向预校准系数的乘积作为所述采样图像的横向校准系数，将图像单位径向校准系数与图像单位纵向预校准系数的乘积作为所述采样图像的纵向校准系数；
根据所述采样图像的横向校准系数及纵向校准系数校准所述采样图像。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相机畸变矫正的步骤具体采用OpenCV中的相机畸变标定工具来实现。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像单位横纵向预校准的步骤具体包括：
提取标准棋盘格图像的各角点；
分别对横向的各角点、纵向的各角点进行直线拟合；
分别计算各横向直线间的平均间距、各纵向直线间的平均间距；
根据所述标准棋盘格图像的单位精度及所述各横向直线间的平均间距计算所述图像单位纵向校准系数，且根据所述标准棋盘格图像的单位精度及所述各纵向直线间的平均间距计算所述图像单位横向校准系数。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像单位径向校准的步骤具体包括：
获取标准圆环件的图像，并对其进行校准；
计算校准后的标准圆环件图像的圆外径平均值；
根据所述标准圆环件的物理外径与所述圆外径平均值的比值计算所述图像单位径向校准系数。


5.一种电缆绝缘和电缆护套几何尺寸测量的标定校准系统，其特征在于，包括：
通信模块，用于获取对包含电缆绝缘和电缆护套的校准件进行拍摄而形成的采样图像；
处理模块，用于对所述采样图像依次进行相机畸变矫正、图像单位横纵...

【专利技术属性】
技术研发人员：及少勇，涂建坤，龚江疆，张成，刘杰，
申请(专利权)人：上海电缆研究所有限公司，上海赛克力光电缆有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31