基于線陣CCD掃描的測量技術

3．1 圖像邊緣提取
由于需布置光源，而光源隨時間會有所衰減。所以對圖像采用邊緣檢測的算法，以減小光源亮度變化對圖像檢測的影響。要得到圖像的輪廓尺寸，邊緣檢測是測量的基礎和關鍵。由于圖像往往含有噪聲。而邊緣和噪聲在空間域都表現(xiàn)為灰度有較大的起落，給邊緣提取帶來困難。通過仿真比較，最終采用了3*3的平滑算子和抗噪能力較強的sobel檢測算子，它對灰度漸變和噪聲較多的圖像處理效果較好，對邊緣定位比較準確，能夠滿足我們對圖像測量的需要。由sobel算子提取被測零件的圖像邊緣如圖4(a)所示，圖像邊緣是一條細環(huán)，由于圖像太大，顯示圖為33％的縮略圖，看起來間斷的地方很多，其實是連續(xù)的，大部分邊是單像素寬，左下角部分400％的顯示圖如圖4(b)所示。

在圖4(b)中，有些地方不是單像素寬，會影響輪廓鏈接成一條鏈。由于有斷點的存在，為了不增加斷點的間隙，采用保留端點的細化方法，生成單像素寬的環(huán)，以得到準確的周長；由于噪聲的影響，有些地方還有間斷，缺口只有一兩個像素的距離，對于大于一定長度的邊緣段，根據(jù)各條邊緣段起始點或終止點之間的距離d，判斷它們之間的可連接性及需要連接的像索個數(shù)及與前一個像素的位置關系，進行像素的最少個數(shù)插值，并由位置關系確定插值像素對周長的貢獻。當像素時插入一個像素；當像素時，插入兩個像素，從而得到連續(xù)的單邊緣輪廓。
3．2 周長法計算直徑
計算區(qū)域的直徑有很多方法，對于標準圓形，可以采用霍夫變換或最小二乘擬合等方法。但對于非標準圓形零件，需要計算它相對于圓形的直徑，根據(jù)周長不變的特性，采用周長法計算直徑。對得到的連續(xù)單邊緣輪廓用鏈碼表示，假設像素點邊長為1個單位長度。
(1)當前像素點位置與前一像素點位置為水平關系或垂直關系時(左、右關系或上、下關系)，適合于用像素的一倍邊長近似；
(2)當前像素點位置與前一像素點位置為傾斜關系時，適合于用像素的倍邊長近似；