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基于機器視覺(jué)的燃燒碳化面積測量方法研究
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

中國電力科學(xué)研究院有限公司

作者簡(jiǎn)介:

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

TP3

基金項目:

中國電力科學(xué)研究院創(chuàng )新基金 (SZ83-19-006)。


Research on measurement method of combustion carbonization area based on machine vision
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    摘要:

    燃燒試驗碳化面積測量是標準要求對于帶電作業(yè)屏蔽服裝耐燃性評估的必檢項目。針對傳統面積測量方法存在人為誤差因素多,測量誤差大,效率低等問(wèn)題,提出基于機器視覺(jué)的亞像素面積測量新方法。本研究先進(jìn)行像素級輪廓提取與面積測量,然后在獲得像素級輪廓的前提下,提出一種梯度方向確定方法,采用基于灰度值的反正切函數擬合法獲取亞像素輪廓,最后利用格林公式計算面積。采用標準圖形塊和實(shí)際碳化樣品進(jìn)行面積測量試驗。結果表明,亞像素級面積測量方法誤差可達到2%以下,較像素級方法精度提高4倍;亞像素級重復測量標準差為5.02mm2,為傳統方法的1/4;機器視覺(jué)測量方法一次測量耗時(shí)3.6s,較傳統方法效率提高20倍以上。為碳化面積測量提供了一種可滿(mǎn)足實(shí)際需求的簡(jiǎn)單、準確、高效的新方法。

    Abstract:

    The measurement of carbonization area in combustion test is a necessary item for the evaluation of flammability of live working shielding clothing. Aiming at the problems of traditional area measurement methods, such as many human error factors, large measurement error and low efficiency, a new sub-pixel area measurement method based on machine vision is proposed. Firstly, the pixel level contour extraction and area measurement are carried out. Then, on the premise of obtaining the pixel level contour, a gradient direction determination method is proposed. The sub-pixel contour is obtained by the arc tangent function fitting method based on the gray value. Finally, the area is calculated by Green's formula. The area measurement experiment was carried out with standard figure block and actual carbonization sample. The results show that the error of sub-pixel area meas-urement method can reach less than2%, which is 4 times higher than that of pixel level method; the standard deviation of sub-pixel level repeated measurement is 5.02 mm2, which is 1/4 of the traditional method; the machine vision measurement method takes 3.6 s for one measurement, which is more than 20 times higher than the traditional method. It provides a simple, accurate and efficient new method for carbonation area measure-ment.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

聶霖,鄭傳廣,徐瑩,陳柔,王昱晴,孫皓天.基于機器視覺(jué)的燃燒碳化面積測量方法研究計算機測量與控制[J].,2021,29(4):59-64.

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歷史
  • 收稿日期:2020-09-17
  • 最后修改日期:2020-10-15
  • 錄用日期:2020-10-15
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2021-04-25
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