一种直边缘物体宽度的图像测量法

张铁英，白福忠，宋小燕，武建新，甘世明

（内蒙古工业大学机械学院，内蒙古呼和浩特010051）

一种直边缘物体宽度的图像测量法

张铁英，白福忠，宋小燕，武建新，甘世明

（内蒙古工业大学机械学院，内蒙古呼和浩特010051）

提出一种基于方向功率谱与投影梯度的直边缘物体宽度测量方法，通过对目标图像功率谱进行极坐标变换得到方向功率谱，并由此计算出直边缘物体的伸展方向；然后对原始图像按照该伸展方向进行灰度投影，并由投影梯度结果得到待测宽度。该方法无需对目标图像进行边缘检测、阈值分割等预处理操作，因而测量结果更加准确、可靠，且计算量较小、测量效率高。数值模拟与实验结果表明，本文所提方法能够保证1像素的测量精度，且物体长度方向的几何尺寸不影响宽度测量结果。

宽度测量；方向功率谱；投影梯度

1 引 言

在工程实际中存在着大量的直边缘物体，如板材、方槽、纸张以及一些矩形精密零件，并且均需要对其宽度进行精确测量。对于传统接触式测量方法，主要存在测量精度不高、测量过程繁琐等缺陷，且不适用于精密零件以及柔性物体的测量［1］。近年来，随着机器视觉理论与计算机技术的发展，视觉测量技术已成为非接触测量领域最具发展潜力的新技术，由于具有非接触、高速率、动态范围大、结果可靠等优点，非常适合于传统方法难以适用的场合［2］。

目前，基于机器视觉的直边缘物体宽度测量方法，需要对目标图像进行边缘检测与细化处理，得到1像素宽的轮廓图像，然后利用Hough变换进行直线检测，进而得到图像中物体宽度，如文献［3］～［5］中的方法均利用了该方案；……