一种绝缘子三维尺寸测量方法及绝缘子三维尺寸测量系统技术方案

本发明专利技术提供了一种绝缘子三维尺寸测量方法及绝缘子三维尺寸测量系统。该测量方法包括如下步骤：对待测绝缘子的整周间隔性地进行多组第一图像数据和第二图像数据的图像采集，各组中所述第一图像数据和所述第二图像数据的图像采集方向之间呈夹角设置；对各组所述第一图像数据和所述第二图像数据进行预处理，得到消除干扰信息的二值化图像；根据所述消除干扰信息的二值化图像重构待测绝缘子的三维模型；基于放大倍率对所述三维模型的尺寸进行尺度变换，计算所述待测绝缘子的物理尺寸。本发明专利技术通过重构待测绝缘子的三维模型，以便根据三维模型计算待测绝缘子的物理尺寸，提高了绝缘子非接触尺寸检查的效率、精度和质量。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘子三维尺寸测量方法及绝缘子三维尺寸测量系统
本专利技术涉及绝缘子检测
，具体而言，涉及一种绝缘子三维尺寸测量方法及绝缘子三维尺寸测量系统。
技术介绍
绝缘子检测需要有效手段对产品进行抽样检测，绝缘子尺寸检查主要包含结构高度、盘径、爬电距离、轴向偏移、径向偏移等多项数据，而目前国内主要检测机构与绝缘子生产制造企业仍旧采用人工直接接触式测量方式进行检测。该方法存在效率低、人为因素大等较多缺陷，极大影响了检测质量。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提出了一种绝缘子三维尺寸测量方法及绝缘子三维尺寸测量系统，旨在解决现有接触式测量绝缘子尺寸效率低、人为因素大影响了检测质量的问题。一方面，本专利技术提出了一种绝缘子三维尺寸测量方法，该测量方法包括如下步骤：图像采集步骤，对待测绝缘子的整周间隔性地进行多组第一图像数据和第二图像数据的图像采集，各组中所述第一图像数据和所述第二图像数据的图像采集方向之间呈夹角设置；图像预处理步骤，对各组所述第一图像数据和所述第二图像数据进行预处理，得到消除干扰信息的二值化图像；模型重建步骤，根据所述消除干扰信息的二值化图像重构待测绝缘子的三维模型；计算步骤，基于放大倍率对所述三维模型的尺寸进行尺度变换，计算所述待测绝缘子的物理尺寸。进一步地，上述绝缘子三维尺寸测量方法，在所述图像采集步骤中，沿所述第一图像数据的图像采集方向投射光线并通过第一相机进行所述第一图像数据的采集，沿所述第二图像数据的图像采集方向投射光线并通过第二相机进行所述第二图像数据的采集。进一步地，上述绝缘子三维尺寸测量方法，在所述图像采集步骤之前，还包括：放大倍率标定步骤，基于网格畸变校正所述第一相机和所述第二相机使得畸变系数分布转化为畸变校正矩阵，标定所述第一相机和所述第二相机的放大倍率以转换图像坐标系与待测绝缘子的物理坐标系。进一步地，上述绝缘子三维尺寸测量方法，所述图像预处理步骤包括如下子步骤：去噪处理子步骤，对各组所述第一图像数据和所述第二图像数据进行去噪处理；二值化处理子步骤，基于自适应阈值二值化算法对去噪后的各组所述第一图像数据和所述第二图像数据进行二值化处理，以得到多组二值化图像；形态学处理子步骤，对各组所述二值化图像进行图像形态学处理以消除各组所述二值化图像的干扰信息。进一步地，上述绝缘子三维尺寸测量方法，在所述计算步骤之后还包括：判断步骤，根据所述待测绝缘子的物理尺寸与所述待测绝缘子的样品设计值进行比对，判断所述待测绝缘子是否合格。本专利技术提供的绝缘子三维尺寸测量方法，通过对待测绝缘子的整周间隔性地进行多组第一图像数据和第二图像数据的图像采集，并对各组第一图像数据和第二图像数据进行预处理后，据此进行待测绝缘子三维模型的重建，以便根据三维模型的尺寸基于放大倍率计算待测绝缘子的物理尺寸，进而根据待测绝缘子的物理尺寸进行待测绝缘子是否合格的判断。该方法通过重构待测绝缘子的三维模型，以便根据三维模型计算待测绝缘子的物理尺寸，计算方便准确可靠，提高了绝缘子非接触尺寸检查的效率、精度和质量，有助于绝缘子产品检测的规范。另一方面，本专利技术提出了一种绝缘子三维尺寸测量系统，该测量系统包括：图像采集单元，用于对待测绝缘子的整周间隔性地进行多组第一图像数据和第二图像数据的图像采集，各组中所述第一图像数据和所述第二图像数据的图像采集方向之间呈夹角设置；图像预处理单元，用于对各组所述第一图像数据和所述第二图像数据进行预处理，得到消除干扰信息的二值化图像；模型重建单元，用于根据所述消除干扰信息的二值化图像重构待测绝缘子的三维模型；计算单元，用于基于放大倍率对所述三维模型的尺寸进行尺度变换，计算所述待测绝缘子的物理尺寸。进一步地，上述绝缘子三维尺寸测量系统，所述图像采集单元，用于沿所述第一图像数据的图像采集方向投射光线并通过第一相机进行所述第一图像数据的采集，沿所述第二图像数据的图像采集方向投射光线并通过第二相机进行所述第二图像数据的采集。进一步地，上述绝缘子三维尺寸测量系统，该测量系统还包括：放大倍率标定单元，用于基于网格畸变校正所述第一相机和所述第二相机使得畸变系数分布转化为畸变校正矩阵，标定所述第一相机和所述第二相机的放大倍率以转换图像坐标系与待测绝缘子的物理坐标系。进一步地，上述绝缘子三维尺寸测量系统，所述图像预处理单元包括：去噪处理子单元，用于对各组所述第一图像数据和所述第二图像数据进行去噪处理；二值化处理子单元，用于基于自适应阈值二值化算法对去噪后的各组所述第一图像数据和所述第二图像数据进行二值化处理，以得到多组二值化图像；形态学处理子单元，用于对各组所述二值化图像进行图像形态学处理以消除各组所述二值化图像的干扰信息。进一步地，上述绝缘子三维尺寸测量系统，该测量系统还包括：判断单元，用于根据所述待测绝缘子的物理尺寸与所述待测绝缘子的样品设计值进行比对，判断所述待测绝缘子是否合格。由于测量系统与上述测量方法原理相同，所以具有与测量方法相同的技术效果。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的绝缘子三维尺寸测量方法的流程框图；图2为本专利技术实施例提供的图像预处理步骤的流程框图；图3为本专利技术实施例提供的绝缘子三维尺寸测量系统的结构框图；图4为本专利技术实施例提供的图像预处理单元的结构框图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。方法实施例：参见图1，其为本专利技术实施例提供的绝缘子三维尺寸测量方法的流程框图。如图所示，该测量方法包括如下步骤：放大倍率标定步骤S1，基于网格畸变校正第一相机和第二相机使得畸变系数分布转化为畸变校正矩阵，标定第一相机和第二相机的放大倍率以转换图像坐标系与待测绝缘子的物理坐标系。具体地，对于首次使用前，将标准网格对相机进行畸变校正，即基于网格畸变校正第一相机和第二相机使得畸变系数分布转化为畸变校正矩阵，标定第一相机和第二相机的放大倍率以转换图像坐标系与待测绝缘子的物理坐标系，所得畸变系数分布转化为畸变校正矩阵存储于系统配置中，以便后续直接进行调取使用。优选地，可预先分别设定第一相机和第二相机的预定帧速率、预定曝光时间、预定放大倍数和/或预定增益参数以采集第一图像数据和第二图像数据。其中，第一相机和/或第二相机的预定帧速率可以为30fps，预定曝光时间可以5ms，预定增益参数可以为200。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘子三维尺寸测量方法，其特征在于，包括如下步骤：/n图像采集步骤，对待测绝缘子的整周间隔性地进行多组第一图像数据和第二图像数据的图像采集，各组中所述第一图像数据和所述第二图像数据的图像采集方向之间呈夹角设置；/n图像预处理步骤，对各组所述第一图像数据和所述第二图像数据进行预处理，得到消除干扰信息的二值化图像；/n模型重建步骤，根据所述消除干扰信息的二值化图像重构待测绝缘子的三维模型；/n计算步骤，基于放大倍率对所述三维模型的尺寸进行尺度变换，计算所述待测绝缘子的物理尺寸。/n

【技术特征摘要】
1.一种绝缘子三维尺寸测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
图像采集步骤，对待测绝缘子的整周间隔性地进行多组第一图像数据和第二图像数据的图像采集，各组中所述第一图像数据和所述第二图像数据的图像采集方向之间呈夹角设置；
图像预处理步骤，对各组所述第一图像数据和所述第二图像数据进行预处理，得到消除干扰信息的二值化图像；
模型重建步骤，根据所述消除干扰信息的二值化图像重构待测绝缘子的三维模型；
计算步骤，基于放大倍率对所述三维模型的尺寸进行尺度变换，计算所述待测绝缘子的物理尺寸。


2.根据权利要求1所述的绝缘子三维尺寸测量方法，其特征在于，
在所述图像采集步骤中，沿所述第一图像数据的图像采集方向投射光线并通过第一相机进行所述第一图像数据的采集，沿所述第二图像数据的图像采集方向投射光线并通过第二相机进行所述第二图像数据的采集。


3.根据权利要求2所述的绝缘子三维尺寸测量方法，其特征在于，在所述图像采集步骤之前，还包括：
放大倍率标定步骤，基于网格畸变校正所述第一相机和所述第二相机使得畸变系数分布转化为畸变校正矩阵，标定所述第一相机和所述第二相机的放大倍率以转换图像坐标系与待测绝缘子的物理坐标系。


4.根据权利要求1至3任一项所述的绝缘子三维尺寸测量方法，其特征在于，所述图像预处理步骤包括如下子步骤：
去噪处理子步骤，对各组所述第一图像数据和所述第二图像数据进行去噪处理；
二值化处理子步骤，基于自适应阈值二值化算法对去噪后的各组所述第一图像数据和所述第二图像数据进行二值化处理，以得到多组二值化图像；
形态学处理子步骤，对各组所述二值化图像进行图像形态学处理以消除各组所述二值化图像的干扰信息。


5.根据权利要求1至3任一项所述的绝缘子三维尺寸测量方法，其特征在于，在所述计算步骤之后还包括：
判断步骤，根据所述待测绝缘子的物理尺寸与所述待测绝缘子的样品设计值进行比对，判断所述待测绝缘子是否合格。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锐，武文华，袁金灿，姜璐璐，付超，曹晶，刘翔，汪英英，袁田，张勤，王昱晴，张虎，杨磊，唐芳，张秋芬，蔡勇，江山，郭靖，徐偲达，陈金猛，王兵，谢晓非，倪长爽，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网物资有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11