一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法技术

本发明专利技术为测量技术领域，具体而言，涉及一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法，该方法包括：在电缆护套两端分别绘制圆环标记符，并用夹具将护套竖直夹紧；对护套进行拉伸，同时使用摄像机拍摄拉伸过程；通过图像处理的方式获取标记符位置信息，并利用帧间差分法追踪标记符，实时记录标记符间距；利用长度增量阈值判据，当护套长度发生突变时，判定护套断裂，并输出护套样品的断裂伸长率测量结果。结果。结果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法


[0001]本专利技术为测量
，具体而言，涉及一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法。

技术介绍

[0002]电缆护套是保护电缆内芯的重要材料，起到了维持内芯不受来自于外部的机械损害和化学腐蚀的保护作用，因此检测电缆护套的各项质量参数显得尤为重要。电缆护套的质量参数主要有最大拉力、拉伸应力、抗张强度和断裂伸长率，这些质量参数都离不开电缆护套最大形变量的测量。目前，市面上对电缆各项参数的测量都主要通过人工测量进行，存在效率低，且测量结果受测量员主观意识影响较大等缺点，因此，电缆护套断裂伸长率自动化的测量方法显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法，以改善上述问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法，包括如下内容：对电缆护套两端分别绘制圆环标记符，夹持电缆护套两端并获取电缆护套的图像信息，通过图像处理方法获取电缆护套图像中圆环标记符的初始位置，并对圆环标记符的初始间距进行记录；对电缆护套进行拉伸测量，在电缆护套的拉伸中，通过帧间差分法对圆环标记符进行追踪，并记录每帧电缆护套图像中的圆环标记符间距，并对圆环标记符间距进行最小二乘法的直线拟合；当拟合点数量达到阈值后，对每帧图像中圆环标记符间距的增量进行计算，若圆环标记符间距的增量不超过阈值，则继续对电缆护套进行拉伸测量；若圆环标记符间距的增量大于阈值，则判定电缆护套断裂，输出圆环标记符的最大间距，并通过圆环标记符的初始间距计算电缆护套的断裂伸长率。
[0005]可选的，通过图像处理方法获取电缆护套图像中圆环标记符的初始位置，其过程如下：获取电缆护套的第一帧图像信息，对电缆护套的第一帧图像信息进行二值化处理和高斯滤波处理，得到处理后的电缆护套第一帧图像；通过轮廓提取法对处理后的电缆护套第一帧图像进行计算，得到电缆护套第一帧图像中的多个连通域，经面积阈值条件筛除像素面积低于设定值与高于设定值的连通域后，通过圆形度阈值条件对圆形度小于设定值的连通域进行筛除，得到圆环标记符的位置；通过形心公式分别对圆环标记符所处连通域的形心进行计算，并计算两个形心的距离，得到圆环标记符的初始间距。
[0006]可选的，所述圆形度的设定值具体为0.8。
[0007]可选的，在电缆护套的拉伸中，通过帧间差分法对圆环标记符进行追踪，具体步骤为：从第二帧开始，通过帧间差分法对当前帧的电缆护套图像与前一帧的电缆护套图像进行差分处理，得到差分处理结果；根据设定的灰度阈值对差分处理结果进行二值化处理，得到当前帧与前一帧电缆护套图像中圆环标记符的位置；根据圆环标记符的位置对圆环标记符的形心位置进行计算，并对圆环标记符的形心间距进行计算并记录；重复上述步骤，直至电缆护套断裂。
[0008]可选的，所述帧间差分法具体为：将当前帧的电缆护套图像与前一帧的电缆护套图像进行差分，并通过阈值分割条件获取正在拉伸运动的电缆护套，所述差分的计算公式为：其中，为当前帧的电缆护套图像与前一帧的电缆护套图像差分的结果，为当前帧的电缆护套图像，为前一帧的电缆护套图像。
[0009]可选的，所述阈值分割条件的计算公式为：其中，为二值化后的帧间差分图像，为设定的灰度阈值，为当前帧的电缆护套图像与前一帧的电缆护套图像差分的结果。
[0010]可选的，所述电缆护套的断裂伸长率计算公式为：其中，为断裂伸长率，为圆环标记符间距的增量，为圆环标记符的初始间距。
[0011]可选的，所述圆环标记符的直径具体为1cm。
[0012]本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法，通过固定的摄像机拍摄电缆护套的拉伸过程并同步传输至计算机，在计算机中利用图像处理技术获取标记符的初始位置，并用帧间差分法追踪标记，通过长度增量阈值判据判定护套断裂瞬间，最后根据标记符的最大间距和初始间距计算护套断裂伸长率，从而实现了电缆护套断裂伸长率的非接触式、高精度、自动化测量。
[0013]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0015]图1是本专利技术实施例中所述的一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法的示意图；图2是本专利技术实施例中所述的圆环标记符间距变化坐标示意图；图3是本专利技术实施例中所述的电缆护套断裂判定流程示意图。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]应注意到：相似的标号或字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0018]在本专利技术的实施例中，电缆护套的测量系统具体可以由通用万能试验机、网络摄像机、计算机和照明系统组成。
[0019]其中，电子万能试验机组件，包括拉伸装置和夹具，所述夹具主要包括有一个固定夹持端和一个可移动夹持端，主要用于夹紧被测护套样品；数据采集组件，包括带有三脚架的摄像机、计算机和相关总线，所述摄像机用于拍摄护套拉伸过程，并通过总线与计算机连接，传输拍摄数据至所述计算机。
[0020]所述计算机包括：存储器；处理器。
[0021]照明系统由多个灯泡组成，为整个测量系统提供稳定的光源，用于降低环境亮度变化对测量实验造成的影响。在测量实验开始前，使用试验机夹具将电缆护套样品竖直夹紧，实验开始后，试验机缓慢拉伸电缆护套样品。网络摄像机拍摄实验过程，并同步将拍摄数据传输至计算机，然后由计算机软件实时计算护套标记符间距，并在检测到电缆护套断裂时，输出断裂伸长率。
[0022]如图1所示，首先通过网络摄像机获取包含电缆护套样品的第一帧图像，采用高斯滤波平滑图像，然后对图像进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法，其特征在于，包括如下内容：对电缆护套两端分别绘制圆环标记符，夹持电缆护套两端并获取电缆护套的图像信息，通过图像处理方法获取电缆护套图像中圆环标记符的初始位置，并对圆环标记符的初始间距进行记录；对电缆护套进行拉伸测量，在电缆护套的拉伸中，通过帧间差分法对圆环标记符进行追踪，并记录每帧电缆护套图像中的圆环标记符间距，并对圆环标记符间距进行最小二乘法的直线拟合；当拟合点数量达到阈值后，对每帧图像中圆环标记符间距的增量进行计算，若圆环标记符间距的增量不超过阈值，则继续对电缆护套进行拉伸测量；若圆环标记符间距的增量大于阈值，则判定电缆护套断裂，输出圆环标记符的最大间距，并通过圆环标记符的初始间距计算电缆护套的断裂伸长率。2.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法，其特征在于，通过图像处理方法获取电缆护套图像中圆环标记符的初始位置，其过程如下：获取电缆护套的第一帧图像信息，对电缆护套的第一帧图像信息进行二值化处理和高斯滤波处理，得到处理后的电缆护套第一帧图像；通过轮廓提取法对处理后的电缆护套第一帧图像进行计算，得到电缆护套第一帧图像中的多个连通域，经面积阈值条件筛除像素面积低于设定值与高于设定值的连通域后，通过圆形度阈值条件对圆形度小于设定值的连通域进行筛除，得到圆环标记符的位置；通过形心公式分别对圆环标记符所处连通域的形心进行计算，并计算两个形心的距离，得到圆环标记符的初始间距。3.根据权利要求2所述的一种基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量方法，其特征在于，所述圆形度的设定值具体为0.8。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟少华，
申请(专利权)人：成都大公博创信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：