陳亞軍丁圓圓范彩霞康曉兵

(西安理工大學(xué)信息科學(xué)系,陜西 西安710048)

螺紋鋼作為現(xiàn)代化生產(chǎn)中重要的工業(yè)材料,在建筑、機(jī)械、交通、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)都有著廣泛應(yīng)用[1－2]。近年來,隨著需求量的大幅度增加,對(duì)螺紋鋼的生產(chǎn)速度和檢測都有了更高要求,若螺紋鋼的尺寸不符合要求,將被視為不合格品,如不及時(shí)檢測出,將會(huì)造成巨大損失。在我國冶金工業(yè)中,螺紋鋼生產(chǎn)廠對(duì)螺紋鋼線徑的控制監(jiān)測主要是采用人工檢測控制法[3],這種測量方法是隨機(jī)抽樣檢測,不能實(shí)時(shí)檢測,且精確度不高,檢測速度慢,無法保證合格率。因此,對(duì)螺紋鋼尺寸的測量算法研究有著很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

當(dāng)前,國內(nèi)外基于圖像分析和機(jī)器視覺技術(shù)對(duì)工件、產(chǎn)品或物品的視覺尺寸測量成為一種趨勢,廣泛應(yīng)用在鋼鐵生產(chǎn)[4－5]、零件加工[6]、飛機(jī)制造[7]、汽車制造[8]等工業(yè)以及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域[9]。但目前針對(duì)基于機(jī)器視覺及圖像分析技術(shù)的螺紋鋼視覺檢測算法研究較少,有一些主要是針對(duì)含螺紋工件及螺紋鋼的傳統(tǒng)測量。國內(nèi)羅紅宇等人發(fā)明了一種錨桿、螺紋專用測徑裝置[10],可通過讀取標(biāo)尺刻度獲得待測螺紋鋼直徑；陳炳生等人研發(fā)了一種帶肋鋼筋特征尺寸測量儀[11],能夠直接準(zhǔn)確測量帶肋鋼筋完整的內(nèi)徑、上下橫肋外徑的投影尺寸；王超等人研究了一種鋼筋直徑專用測量工具[12],可準(zhǔn)確測出鋼筋直徑；饒志敏等人開發(fā)了一種基于圖像處理技術(shù)的螺紋參數(shù)非接觸實(shí)時(shí)測量系統(tǒng)[13],該研究對(duì)我們有一定的借鑒作用,但其研究是針對(duì)傳統(tǒng)絲杠螺紋進(jìn)行測量的,且測量的尺寸中不包含橫肋與軸線的夾角,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也僅展示了外徑的測量結(jié)果和誤差分析；景敏設(shè)計(jì)了一種基于機(jī)器視覺的螺紋參數(shù)綜合測試系統(tǒng)[14],并在之后提出了基于改進(jìn)Sobel模板的螺紋幾何誤差測量系統(tǒng)[15]。國外,Gadelmawla等人設(shè)計(jì)了一種能夠測量大多數(shù)常見類型螺紋的非接觸式測量系統(tǒng)[16]；Sergey Kosarevsky和Viktor Latypov提出了一種利用霍夫變換自動(dòng)提取螺紋特征和參數(shù)的方法[17]；Barbara Szymanik等人結(jié)合主動(dòng)熱成像技術(shù)和多頻渦流方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的檢測和檢查[18]；Halima Begum等人提出了一種利用電磁波雷達(dá)無損測量鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋直徑的方法[19]。然而,以上文獻(xiàn)大部分不是針對(duì)螺紋鋼的尺寸測量,主要是針對(duì)含螺紋的工件尺寸測量；有些文獻(xiàn)也是基于傳統(tǒng)技術(shù),并不是基于圖像分析的無接觸測量技術(shù)。這些文獻(xiàn)對(duì)螺紋鋼的尺寸測量有一定借鑒意義,但尺寸測量不全面、不完善。

本文針對(duì)螺紋鋼形狀相對(duì)復(fù)雜、尺寸非接觸測量難的問題,提出了基于圖像分析的螺紋鋼尺寸測量方法,可實(shí)現(xiàn)螺紋鋼內(nèi)徑、外徑、橫肋間距、橫肋高度等主要參數(shù)的視覺測量,保證螺紋鋼的加工精度,為實(shí)現(xiàn)基于機(jī)器視覺技術(shù)在線檢測螺紋鋼尺寸打下良好基礎(chǔ)。

1 螺紋鋼尺寸測量要求及原理

圖1所示是常見的螺紋鋼圖像,可看到其含有縱肋與月牙形的橫肋。本文主要針對(duì)單根螺紋鋼實(shí)現(xiàn)基于圖像分析技術(shù)的內(nèi)外徑、橫肋高度、橫肋與軸線夾角、橫肋間距等尺寸的測量,并根據(jù)測量結(jié)果計(jì)算出螺紋鋼的截面積。

圖1 螺紋鋼圖像

圖2是螺紋鋼的外形尺寸示意圖及需要測量的尺寸需求。在獲取螺紋鋼圖像的基礎(chǔ)上,對(duì)圖像做一定的預(yù)處理；提出基于普通邊緣檢測、亞像素邊緣檢測和圖像投影法共3種尺寸測量方法；利用實(shí)際尺寸測量法、簡易單相機(jī)標(biāo)定法將所計(jì)算出的圖像尺寸的像素?cái)?shù)換算為實(shí)際物理尺寸。經(jīng)與螺紋鋼尺寸國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 1499.2－2007)進(jìn)行比對(duì),最終確定計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

圖2 螺紋鋼尺寸示意圖

如圖3所示,本文提出的基于圖像分析技術(shù)的螺紋鋼尺寸測量方法的主要算法流程如下。

圖3 基于圖像分析的螺紋鋼尺寸測量方法流程圖

2 圖像獲取與預(yù)處理

2.1 圖像獲取

實(shí)驗(yàn)所用的螺紋鋼圖像由機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)室的面陣CCD相機(jī)視覺采集平臺(tái)采集。在采集螺紋鋼圖像時(shí),調(diào)整相機(jī)高度,使得螺紋鋼在背景的占比盡可能大,盡可能清晰；將螺紋鋼和背景白板放置在履帶上,調(diào)整位置,使螺紋鋼盡量在相機(jī)鏡頭中間區(qū)域；調(diào)整光源,使得光照條件盡可能均衡。分別以白板、1 cm和2 cm棋盤標(biāo)定靶為背景進(jìn)行拍攝,每隔45°采集一幅螺紋鋼圖像(其中必須含有縱肋和橫肋的正面圖像)。

圖4 螺紋鋼側(cè)面圖像

圖5 測量用1 cm×1 cm棋盤格標(biāo)定靶

2.2 圖像預(yù)處理

圖像預(yù)處理具體按照?qǐng)D6進(jìn)行。

圖6 預(yù)處理步驟

①圖像灰度化。方法:加權(quán)平均法。即用R、G、B的值加權(quán)平均[20]。由于人眼對(duì)綠色敏感度最高,紅色次之,藍(lán)色最低,故按式(1)對(duì)圖像進(jìn)行灰度化。

②濾波去噪。方法:空域中值濾波,此步去除孤點(diǎn)噪聲[21],使用的鄰域大小為3×3。圖7是經(jīng)過圖像灰度化及濾波去噪后的螺紋鋼圖像。

圖7 中值濾波結(jié)果

③圖像分割。為獲得螺紋鋼尺寸測量的有用區(qū)域,必須對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行分割[22]。方法:迭代閾值法,具體過程如下(設(shè)一幅圖像的像素總數(shù)為n,灰度級(jí)數(shù)為L):

(a)選擇圖像灰度最大值與最小值的平均值作為初始估計(jì)值T0。

(b)用T0將圖像分割為R1和R2兩部分,R1由灰度值在范圍[0,Ti]內(nèi)的像素組成,R2由灰度值在范圍[Ti＋1,L－1]內(nèi)的像素組成。區(qū)域R1和R2的灰度均值μ1和μ2計(jì)算公式如下:

式中:i和ni分別表示第i個(gè)灰度級(jí)和其對(duì)應(yīng)灰度級(jí)的像素個(gè)數(shù)。

(c)根據(jù)下式計(jì)算新閾值Ti＋1:

圖像分割結(jié)果如圖8所示。

圖8 迭代閾值法分割結(jié)果

④數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)處理。此步驟用于解決分割后的螺紋鋼圖像中螺紋鋼區(qū)域存在小孔洞問題。圖9是最終預(yù)處理后的螺紋鋼圖像。

圖9 預(yù)處理最終結(jié)果

3 基于圖像分析的螺紋鋼尺寸測量方法

3.1 像素精度尺寸測量方法

首先,提出一種像素級(jí)精度的尺寸測量方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)螺紋鋼尺寸的測量。圖10所示的各尺寸分別是:內(nèi)徑d1,外徑d,橫肋間距l(xiāng),橫肋與軸線夾角β。在圖10所示的螺紋鋼圖像中,背景區(qū)域像素值為1,螺紋鋼區(qū)域像素值為0。

圖10 像素級(jí)尺寸測量示意圖

本方法具體尺寸的測量步驟如下:

外徑:橫向掃描圖10,獲取圖10中值為0點(diǎn)的行號(hào)信息并記錄,用其中的最大行號(hào)值與最小行號(hào)值之差再加1作為螺紋鋼外徑像素?cái)?shù)。

內(nèi)徑:獲取圖10中值為0點(diǎn)的行號(hào)信息,選擇一處上谷底點(diǎn),從上往下逐行掃描進(jìn)行是0判斷,從0開始累加直至不符合條件,最終的累加值為螺紋鋼內(nèi)徑像素?cái)?shù)。

橫肋間距:獲取計(jì)算外徑時(shí)求得的值為0點(diǎn)的行號(hào)值最小值,對(duì)該行所有0值點(diǎn)進(jìn)行判斷,符合條件的為波峰點(diǎn),保存波峰點(diǎn)的列號(hào)值,用相鄰兩波峰點(diǎn)的列號(hào)的差加1作為橫肋間距像素?cái)?shù)。

橫肋與軸線夾角:獲取圖11(圖11為螺紋鋼邊界放大圖)中波峰點(diǎn)與波谷點(diǎn)的行號(hào)值與列號(hào)值,分別求對(duì)應(yīng)波峰、波谷點(diǎn)行號(hào)與列號(hào)的差值,用前者差值與后者差值相比得到橫肋與軸線夾角的正切函數(shù)值,最后再求該值的反函數(shù)即為橫肋與軸線的夾角(計(jì)算橫肋與軸線夾角的正切函數(shù)值前,需對(duì)行號(hào)、列號(hào)的差值進(jìn)行單位換算,計(jì)算結(jié)果見表8、表9)。

螺紋鋼的截面積的計(jì)算采用如式(5)所示的含內(nèi)外徑參數(shù)的公式求得,具體如下:

式中:S表示螺紋鋼的截面積,d1、d分別表示螺紋鋼內(nèi)徑、外徑?；谏衔奶岢龅某叽鐪y量與計(jì)算辦法,像素精度的螺紋鋼尺寸測量結(jié)果如表1所示。

圖11 橫肋與軸線夾角計(jì)算圖

表1 像素級(jí)螺紋鋼尺寸測量結(jié)果單位:像素

3.2 亞像素精度尺寸測量方法

前面提出的方法是像素級(jí)精度的,下面提出亞像素精度尺寸測量方法,此方法在圖10基礎(chǔ)上進(jìn)行。

3.2.1 亞像素邊緣檢測

亞像素邊緣檢測方法[23－24]是在經(jīng)典的邊緣檢測方法上發(fā)展而來的,首先用經(jīng)典邊緣檢測方法找到單像素精度的邊緣像素點(diǎn),然后將這些像素點(diǎn)周圍的灰度值作為補(bǔ)充信息,使被檢測圖像的邊緣定位于更精確的位置[25]。

鑒于Canny是一種優(yōu)化的邊緣檢測算子[26－27],具有比較好的信噪比和檢測精度,故本文采用Canny邊緣檢測方法先進(jìn)行像素精度的螺紋鋼輪廓邊緣提取。

正式學(xué)習(xí)一般是以課程通知為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，對(duì)教學(xué)課件、課堂作業(yè)、相關(guān)資源、配套實(shí)驗(yàn)展開探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)，獲得對(duì)某一主題的整體學(xué)習(xí)和認(rèn)知。在線教學(xué)就是要把教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)換成學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)活動(dòng)，能夠以工作任務(wù)和實(shí)際問題為導(dǎo)向，建立各種學(xué)習(xí)情境和智慧課堂，仿真真實(shí)工作情境，讓學(xué)習(xí)者去處理有關(guān)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、管理、服務(wù)等一線實(shí)際問題。“小立課程，大作工夫”，充分發(fā)掘?qū)W習(xí)者的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)路徑和學(xué)習(xí)效能的特征，對(duì)于不同情境的內(nèi)容設(shè)置力求精練、完整，內(nèi)容呈現(xiàn)節(jié)奏張弛有度、有松有緊，實(shí)現(xiàn)側(cè)重于技術(shù)應(yīng)用與“職業(yè)”相重合的“專業(yè)”教育。

本文提出的亞像素精度尺寸測量方法,采用的是插值亞像素邊緣檢測方法。其優(yōu)勢在于計(jì)算量較小,計(jì)算速度快,適合將來螺紋鋼尺寸的實(shí)時(shí)在線測量。其原理和步驟如圖12所示。

圖12 亞像素邊緣檢測流程

其中,R(x,y)計(jì)算方式見式(6),(X,Y)計(jì)算方式見式(7)、(8):

式(6)中,(x,y)是邊緣點(diǎn)的像素坐標(biāo)。式(7)、(8)中,R(m－1,n),R(m,n),R(m＋1,n)是沿梯度圖像R(x,y)的x方向上取的三點(diǎn),R(m,n－1),R(m,n),R(m,n＋1)是沿梯度圖像R(x,y)的y方向上取的三點(diǎn)。

圖13是Canny邊緣檢測的結(jié)果；圖14是基于插值法的亞像素邊緣檢測結(jié)果。

圖13 Canny邊緣檢測結(jié)果

圖14 亞像素邊緣檢測結(jié)果

3.2.2 尺寸測量計(jì)算

分別將螺紋鋼上下兩邊界區(qū)域取出,再單獨(dú)對(duì)兩條邊界用K-means算法分兩類進(jìn)行聚類,得到螺紋鋼上、下邊界質(zhì)心位置的最大、最小值(螺紋鋼下邊界質(zhì)心位置的最大、最小值:Omax、Omin,上邊界質(zhì)心位置的最大、最小值:Umax、Umin)。這里可求出螺紋鋼的內(nèi)徑、外徑以及橫肋高度,具體計(jì)算方式如下:

表2是亞像素精度尺寸測量結(jié)果。

表2 亞像素精度的螺紋鋼尺寸測量結(jié)果 單位:像素

3.3 圖像投影法尺寸測量

3.3.1 邊界跟蹤

在3.2.1小節(jié)Canny邊緣檢測和插值法亞像素邊緣檢測的基礎(chǔ)上,繼續(xù)做邊界跟蹤,從而能夠得到更加連續(xù)的螺紋鋼邊界。邊界跟蹤思路:從圖像中的一個(gè)邊緣點(diǎn)“現(xiàn)在點(diǎn)”出發(fā),再用跟蹤準(zhǔn)則檢查“現(xiàn)在點(diǎn)”的鄰點(diǎn),滿足這種跟蹤準(zhǔn)則的像素點(diǎn)被接受成為新的邊緣點(diǎn)“現(xiàn)在點(diǎn)”,并做上記號(hào),以此跟蹤出圖像物體的邊界[28]。邊界跟蹤包括以下3個(gè)步驟:

②確定適合的邊界搜索準(zhǔn)則和判別準(zhǔn)則。

③確定搜索的終止條件。

圖15是邊界跟蹤的結(jié)果。

圖15 邊界跟蹤結(jié)果

3.3.2 圖像投影法測量方法

圖像投影法的思路是對(duì)螺紋鋼上下兩條邊界做水平方向上的投影,如圖16所示,將得到a、b、c、d四點(diǎn),求出a、b、c、d四點(diǎn)的值,則有:外徑＝｜a－d｜,內(nèi)徑＝｜b－c｜,上螺紋橫肋高度＝｜a－b｜,下螺紋橫肋高度＝｜c(diǎn)－d｜。

圖16 投影法測量原理示意圖

3.3.3 圖像投影法計(jì)算結(jié)果

①在3.3.1邊界跟蹤結(jié)果基礎(chǔ)上利用圖像投影法計(jì)算所得到的尺寸測量結(jié)果如表3所示。

表3 圖像投影法螺紋鋼尺寸測量結(jié)果－邊界跟蹤單位:像素

②在3.2.1亞像素精度邊緣檢測基礎(chǔ)上利用圖像投影法得到的尺寸測量結(jié)果如表4所示。

表4 圖像投影法螺紋鋼尺寸測量結(jié)果－亞像素邊緣檢測單位:像素

4 物理尺寸換算及結(jié)果分析

4.1 物理尺寸換算

4.1.1 實(shí)際尺寸測量換算法

在需測量的各個(gè)尺寸中,螺紋鋼外徑最容易人工測量。本文通過千分尺對(duì)螺紋鋼的外徑進(jìn)行測量,對(duì)每條肋所對(duì)的外徑均測量3次,得到45個(gè)數(shù)據(jù)。對(duì)這45組數(shù)求均值作為標(biāo)定用的實(shí)際物理尺寸參考,求得換算比例。由此換算比例,換算出其他尺寸的物理尺寸。測得的45組螺紋鋼外徑數(shù)值如表5(單位:mm)。

表5 45組外徑測量值

求得平均值為23.5604 mm。

4.1.2 簡易單相機(jī)標(biāo)定法

在圖像采集時(shí),單獨(dú)采集了1 cm、2 cm棋盤格標(biāo)定靶和以1 cm、2 cm棋盤格標(biāo)定靶為背景的螺紋鋼圖像。對(duì)標(biāo)定靶及以標(biāo)定靶為背景的圖像進(jìn)行裁剪。裁剪時(shí),沿著圖像上棋盤格的邊界線進(jìn)行,以保證裁剪區(qū)域內(nèi)的棋盤格完整,方便統(tǒng)計(jì)物理尺寸。其中,1 cm棋盤格的裁剪尺寸為6 cm×3 cm,即共裁剪6×3個(gè)完整的棋盤格；2 cm棋盤格的裁剪尺寸為6 cm×4 cm,即共裁剪3×2個(gè)完整的棋盤格。獲取裁剪后圖像的像素尺寸并求其平均值。用求得的均值作為對(duì)應(yīng)像素尺寸,通過已知裁剪圖像的物理尺寸,得到像素尺寸與實(shí)際物理尺寸的換算比例。

經(jīng)統(tǒng)計(jì),1 cm標(biāo)定靶共裁剪圖像14幅,裁切后的圖像大小如表6(單位:像素),求得平均大小為:1051.3571429像素×521.0714像素；2 cm標(biāo)定靶共裁剪圖像16幅,裁切后的圖像大小如表7(單位:像素),求得平均大小為:1055.5625像素×521.0714像素。

用表6和表7求得的平均像素大小除以其實(shí)際的物理尺寸,再求二者均值,用此均值作為最終的像素尺寸與物理尺寸的換算比例。求得的最終均值為17.4775,即表示實(shí)際的1 mm代表17.4775個(gè)像素。

表6 1 cm標(biāo)定靶像素尺寸

表7 2 cm標(biāo)定靶像素尺寸

4.1.3 物理尺寸換算結(jié)果

用4.1.1小節(jié)實(shí)際尺寸測量換算法進(jìn)行換算,得到的物理尺寸如表8所示。

表8 尺寸換算結(jié)果1

用4.1.2小節(jié)簡易單相機(jī)標(biāo)定法進(jìn)行換算,得到的物理尺寸如表9所示。

表9 尺寸換算結(jié)果2

表8中,由于方案一下的外徑是通過千分尺多次測量再取平均得到,最具有真實(shí)性,因此,以該值作為真實(shí)基準(zhǔn)值。根據(jù)表8,方案二的結(jié)果最偏離真實(shí)基準(zhǔn)值,分析其原因在于:該方法通過聚類后,螺紋鋼上下邊界質(zhì)心位置的最大最小值直接相減易受到邊界極值影響。方案三(2)的結(jié)果最接近真實(shí)基準(zhǔn)值,分析其原因在于:投影法利用了統(tǒng)計(jì)原理,其結(jié)果是一個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,受極值影響?。淮送?亞像素邊緣檢測更進(jìn)一步提高了精度。

此外,表8、表9的結(jié)果顯示,實(shí)際尺寸測量換算法與簡易單相機(jī)標(biāo)定法下的結(jié)果有一定偏差,分析其原因在于:簡易單相機(jī)標(biāo)定法中,通過標(biāo)定靶的像素尺寸與其已知的實(shí)際物理尺寸來獲取換算比例；然而,由于在獲取圖像時(shí),標(biāo)定靶的位置與螺紋鋼的位置不在同一水平面(螺紋鋼被放置在標(biāo)定靶上方),標(biāo)定靶與相機(jī)的距離同螺紋鋼與相機(jī)的距離有螺紋鋼半徑之差,從而導(dǎo)致所拍攝標(biāo)定靶圖像中的1 mm比實(shí)際中螺紋鋼直徑處的1 mm所代表的像素?cái)?shù)稍少,因此,根據(jù)簡易單相機(jī)標(biāo)定法進(jìn)行換算的結(jié)果比通過實(shí)際尺寸測量換算法得到的結(jié)果整體稍偏大。若在實(shí)驗(yàn)初期圖像獲取階段,考慮這一影響因素,則該偏差將會(huì)被減小,表8、表9的數(shù)據(jù)將趨于一致。

4.2 結(jié)果對(duì)比

為了進(jìn)一步驗(yàn)證方法的有效性,根據(jù)文獻(xiàn)[13]的計(jì)算方法進(jìn)行了外徑的仿真實(shí)驗(yàn),所得結(jié)果見表10。表10同時(shí)列出了本文方法所得結(jié)果。取實(shí)際尺寸測量法中,方案一下的結(jié)果作為真實(shí)基準(zhǔn)值。結(jié)果顯示,除了方案二的結(jié)果外,文獻(xiàn)[13]的結(jié)果與真實(shí)基準(zhǔn)值的偏離距離最大,也即誤差最大。分析其原因在于:文獻(xiàn)[13]所得方法需選擇合適頂點(diǎn)建立直線模型,點(diǎn)的選擇將直接影響計(jì)算結(jié)果；此外,建立直線模型所用頂點(diǎn)數(shù)過少,因而易導(dǎo)致誤差較大。

表10 與文獻(xiàn)[13]的結(jié)果對(duì)比

4.3 結(jié)果分析

由三種測量方案得到的結(jié)果可知,兩種相機(jī)標(biāo)靶情況下,三種方法得到的尺寸測量結(jié)果比較接近,但有一定差別。與螺紋鋼尺寸國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 1499.2－2007)對(duì)比,發(fā)現(xiàn)三種方法測得的內(nèi)外徑、橫肋間距及方案三下測得的橫肋高度均在允許的偏差范圍內(nèi)；僅橫肋與軸線的夾角不在允許的偏差范圍內(nèi),但誤差較小。

此外,由于本文的測量是在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的面陣相機(jī)機(jī)器視覺采集平臺(tái)的普通CCD相機(jī)鏡頭下實(shí)現(xiàn)的,如果換成平行光源及工業(yè)測量用鏡頭,同時(shí)考慮標(biāo)定靶的放置位置,測量精度將會(huì)進(jìn)一步提高。

5 結(jié)論

本文提出了適用于熱軋帶肋螺紋鋼的三種基于圖像分析的尺寸測量算法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)螺紋鋼表面較復(fù)雜的形狀尺寸的測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,除個(gè)別尺寸有較小誤差,但多數(shù)尺寸均在誤差范圍內(nèi)。因此,本文提出的算法是合理的,有較強(qiáng)實(shí)用性。本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果受實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有硬件條件影響,如果測量用的光源換成平行光源,相機(jī)鏡頭換成更專業(yè)的測量用鏡頭,螺紋鋼尺寸的測量精度會(huì)更加準(zhǔn)確。

總之,本文提出的基于圖像分析技術(shù)的螺紋鋼表面尺寸測量方案可行,后期工作主要在于搭建更高精度的視覺系統(tǒng)硬件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)基于機(jī)器視覺技術(shù)的更高精度的螺紋鋼尺寸測量。此外,考慮到未來應(yīng)用中的實(shí)時(shí)性問題,一方面可繼續(xù)對(duì)當(dāng)前已有的算法進(jìn)行優(yōu)化精簡,以及進(jìn)行程序指令集的優(yōu)化手段來提高程序效率；另一方面,可考慮用更好性能的CPU,在提高計(jì)算精度的同時(shí)提高計(jì)算速度。