基于亚像素检测的电缆护套厚度精密测量研究

摘要

2004年以后，中国加大基础设施投入，每年对电线、电缆的需求呈几何级数增长，这势必对电缆生产厂商的电缆质量检测提出更高要求。然而传统机械性检测方法在检测精度、检测速度和抽检量等方面都无法满足大量电缆质检要求，因此采用图像测量技术，充分利用其非接触、速度快等特点，对电缆进行高精度检测已成为精密测量领域的研究热点。
　　 针对国标GB/T2951.1-1997对各种类型电缆护套厚度测量方法和精度的要求，论文研究并设计了基于图像亚像素处理技术的电缆护套厚度测量系统。论文首先给出基于图像处理的电缆护套厚度测量系统的软硬件组成，然后对测量系统图像处理总体流程或框图做了初步研究，进而着重研究了电缆护套厚度测量系统软件处理流程中涉及到的各种图像处理算法，包括：图像去噪、边缘增强、边缘检测、角点判别、角点亚像素级精确定位和边缘亚像素重定位等方面算法。论文对各种图像处理算法做了实现细节和性能表现等方面的研究，并且改进或提出了一些对电缆护套切片材料图处理有很好效果的算法，同时用大量实验证明这些算法在性能上的优越性。
　　 论文提出了加入角点判别思想的新的基于图像亚像素处理的电缆护套厚度检测流程，给出软件实现流程图和详细实现细节。在研究改进的CSS角点判别算法基础上，提出一种新的基于角点区域支撑像素点曲线拟合的角点亚像素重定位算法。同时，论文还对非角点边缘改进或提出了三种边缘亚像素重定位算法，如：对传统基于ZOM矩的亚像素边缘检测算法提出了边缘建模和模板补偿两个改进意见；把多尺度梯度融合到传统二次插值亚像素边缘检测算法中，提高原算法检测精度；提出一种新的基于形体质心思想边缘亚像素重定位算法等。