一种列车轮对几何参数测量视觉图像处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102881020102881020B(45)授权公告日2015.02.04(21)申请号201210396538.X(22)申请日2012.10.18(73)专利权人北京航空航天大学地址100083北京市海淀区学院路37号(72)发明人孙军华张广军陈勖刘震魏振忠(74)专利代理机构北京派特恩知识产权代理有限公司11270代理人蒋雅洁王黎延(51)Int.Cl.G06T7/00(2006.01)G01B11/00(2006.01)审查员吴黄飞权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称一种列车轮对几何参数测量视觉图像处理方法(57)摘要本发明公开了一种列车轮对几何参数测量视觉图像处理方法，该方法包括：采用阈值分割方法根据视觉图像的灰度对获取的视觉图像的待处理区域极小化，得到视觉图像的极小化待处理区域；对极小化待处理区域中的视觉图像进行滤波，在滤波后的视觉图像中提取所有亚像素级光条候选点；根据有用光条的几何特性对光条候选点进行选择、快速连接，得到有用光条。本发明所述方法，在列车轮对几何参数测量视觉图像处理中，确保了提取精度，并提高了处理速度。CN102881020BCN1028BCN102881020B权利要求书1/1页1.一种列车轮对几何参数测量视觉图像处理方法，其特征在于，该方法包括：采用阈值分割方法根据视觉图像的灰度对获取的视觉图像的待处理区域极小化，得到视觉图像的极小化待处理区域，包括：采用多次自适应阈值分割方法，根据视觉图像的灰度缩小视觉图像的待处理区域；对极小化待处理区域中的视觉图像进行滤波，在滤波后的视觉图像中提取所有亚像素级光条候选点；根据有用光条的几何特性对光条候选点进行选择、快速连接，得到有用光条，包括：根据有用光条的位置及斜率以及光条间的相对位置关系，在极小化待处理区域内指定区域，在该区域的光条候选点中寻找到有用光条的起始点；根据Hessian矩阵的特征向量计算光条点所处的线条方向，然后根据当前光条点所处的线条方向，在邻域内线条方向上的光条候选点之中按照距离及夹角绝对值之和最小的原则选取后续光条线点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用阈值分割方法根据视觉图像的灰度对获取的视觉图像的待处理区域极小化之前，还包括：通过激光和成像设备获取列车轮对的视觉图像。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用阈值分割方法根据视觉图像的灰度对获取的视觉图像的待处理区域极小化，还包括：在获取的视觉图像设定初始的视觉图像的待处理区域。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对极小化待处理区域中的视觉图像进行滤波，包括：根据视觉图像不同像素的邻域信息选取高斯滤波模板，并根据结构光条纹的宽度选取模板大小，然后采用对应大小的高斯滤波模板对视觉图像中极小化待处理区域内的每一个点单独进行滤波。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在滤波后的视觉图像中提取所有亚像素级光条候选点，包括：按照Hessian矩阵法在滤波后的视觉图像中提取出光条候选点的亚像素坐标。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据有用光条的几何特性对光条候选点进行选择、快速连接，还包括：循环搜索后续光条候选点，直至当前光条点所处线条方向对应的邻域内没有光条候选点。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述循环搜索后续光条候选点，还包括：每完成一段线条的连接，根据线条的长度及斜率信息判断是否为有用光条的一部分，若线条长度满足阈值条件并且其斜率处于指定范围内，则认为该线条为有用光条的一部分，否则该线条不是有用光条的一部分。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述循环搜索后续光条候选点，还包括：根据前一线条的局部斜率信息及走向设定搜索范围，找到下一线条的起点，然后继续进行线点连接；多次线条连接后，直至当前线条处于极小化待处理区域的边缘。9.根据权利要求1至8任一所述的方法，其特征在于，所述有用光条的几何特性包括：位置、斜率、距离、夹角、长度和走向。2CN102881020B说明书1/4页一种列车轮对几何参数测量视觉图像处理方法技术领域[0001]本发明涉及结构光视觉图像处理技术，尤其涉及一种列车轮对几何参数测量视觉图像处理方法。背景技术[0002]列车轮对几何参数的自动化测量对于保障列车运行安全、提高工作效率具有极其重要的意义。作为轮对测量系统的重要组成部分，轮对视觉图像的快速精确处理是实现轮对几何参数快速、高精度自动化测量的关键技术之一。[0003]目前，有关列车轮对几何参数测量系统的视觉图像处理方法主要有：数学形态学算法(陈蓉，车辆轮对踏面几何参数照相检测方法的研究，上海铁道科技，2009