一种基于概率统计的面积测量方法
2025-02-24 16:18
No.1343618187060846592
技术概要
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一种基于概率统计的面积测量方法,包括以下步骤:构造任意规则形状、已知其精确面积的辅助图案,将所述辅助图案和被测图案位于同一平面下并获取被测图案影像和辅助图案影像,将所述被测图案影像和辅助图案影像映射成为正视图,并进行预处理、网格化处理、边缘检测,将所述经边缘检测过的被测图案正视图进行面积计算;该方法只需要一台单目相机就可以完成被测图案面积测量,不用对相机内外参数进行标定,并且对被测图案与相机之间的位置关系要求极低,在保证面积测量准确性的情况下,保证了算法在各种环境下的泛化能力,极大提高了测量结果的稳定性。
背景技术
从东方红一号的成功发射到神州系列飞船的成功升天,再到北斗系列卫星投入运营,这一系列的成就背后光学测量的发展起了至关重要的作用;当前,随着我国航天任务的日益复杂化、多样化,对于航天背景下的测量技术有了更高的要求:主要是高精度、稳定性和实时性,获取准确的被测量目标的面积是航空任务中光学成像测量领域的重要任务;当前方法大多采用几何光学测量方式,但是这种方法需要通过双目相机或者通过单目相机加激光测距等方式实现,例如使用两个相机或双目摄像机以一定的空间距离同时观察目标区域,通过对两幅图像中目标的像素坐标进行几何计算,可以得到目标点在三维空间中的坐标,利用三维空间中的点云数据,计算目标区域的面积;对于单目相机加激光测距的方式,通过激光测距仪发射一束激光,通过相机参数和激光测距仪提供的距离信息,通过三角测量方式计算出三维坐标中的坐标,通过重复多次,得到目标区域多个点进行目标区域的面积测量,上述方式准备过程复杂,需要对相机内参、外参同时进行标定,若采用的成像设备热稳定性差,内参与外参会因为温度变化导致较大幅度的数值变化,影响最终的测量结果;此外,现有技术还需要被测物体的形状相对规则,对于激光加工及相类似的领域,如激光加工形成的烧蚀面积、光源照明面积等,由于被测目标形状不规则,导致算法效果退化,甚至无法测量。 现有技术中,公开号为CN117990004A的发明,公开了一种基于多相机系统的纱线条干三维测量方法及系统,通过获取多个相机拍摄的纱线条干的纱线图像,确定所述纱线条干在所述纱线图像中的投影间距,并利用相机拍摄角度以及投影间距确定所述纱线条干的尺寸参数,最后再计算所述纱线条干的横截面面积内容,该方法需要多个相机以一定角度完成纱线条干拍照,通过构造三维测量系统计算纱线条干的横截面面积,存在使用多个相机、拍摄过程复杂、计算参数多等问题;公开号为CN106468536A的发明,公开了一种叶面积测量方法,通过激光笔定位让相机镜头与参照挡板平行,保证叶面不变,相机拍照获取叶片图像再进行叶面积解析和叶面积计算,该方法需要借助多支激光笔定位,以确保相机镜头角度固定,存在拍摄过程复杂的问题。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
张海峰  刘德连  吴佳欣  郭高
技术所属: 西安电子科技大学
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