1.一种基于图像处理技术的波纹阻火盘波高测量方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1:读取原始的灰度图像并对其进行同态滤波处理;
步骤2:对滤波后的图像进行闭运算的形态学处理及二值化;
步骤3:运用连通域标记法分割二值图像,保存所有形状完整的波纹三角形区域图像;
步骤4:逐个读取包含单个波纹三角形的图像,对倾斜的三角形进行旋转矫正,使得三角形的长边平行于图像的x轴;
步骤5:对旋转矫正后的三角形进行类型自动判别,其中类型分为上凹型三角形、下凹型三角形以及凸型三角形;
步骤6:对不同类型的三角形,采用不同的方法寻找角点,最后运用平行线法计算三角形波纹高度;
至此,实现了波纹阻火盘波高的测量,即成。
2.根据权利要求1所述的基于图像处理技术的波纹阻火盘波高测量方法,其特征在于,所述的步骤2中,具体是:采用像素半径为5的圆盘形结构元素对同态滤波处理后的灰度图像进行闭运算处理,再运用最大类间方差法对图像做二值化处理,得到二值图像BW。
3.根据权利要求1所述的基于图像处理技术的波纹阻火盘波高测量方法,其特征在于,所述的步骤3中,具体是:对二值图像中的所有三角形的连通域进行标记,得到标记结果矩阵L和连通域总个数N;获取每个连通域的像素面积Areai,i=1,2,…,N,对N个连通域的像素面积进行降序排序,取前30%的像素面积并求取平均值得到Amean,最后取Amean的90%得到值TA作为提取完整三角形的面积阈值;将每个连通域的像素面积与TA做比较,保存大于或等于TA的连通域,舍弃小于TA的连通域。
4.根据权利要求1所述的基于图像处理技术的波纹阻火盘波高测量方法,其特征在于,所述的步骤4中,具体是:对单个波纹三角形图像,获取包含整个三角形轮廓的最小外接矩形,寻找矩形任一长边的两个顶点,求取该长边所在直线的斜率K1,通过公式(1)将K1转换为角度θ;
θ=arctan(K1) (1)
将整幅图像逆时针旋转角度θ,得到波纹三角形矫正后的图像;最后,使用3×3的矩形结构元素对图像进行闭运算,得到图像I。
5.根据权利要求1所述的基于图像处理技术的波纹阻火盘波高测量方法,其特征在于,所述的步骤5中,具体是:对矫正后的单个波纹三角形图像I,首先获取包含整个三角形轮廓的最小外接矩形,找到该矩形的竖直中心线x=S并计算矩形长轴的半长L;
对图像I中第S列之前的图像进行从左往右、从下往上的逐行扫描,获取第一个像素值为0的点(SR1,SC1);对图像I中第S列之后的图像进行从右往左、从下往上的逐行扫描,获取第一个像素值为0的点(ER1,EC1);对图像I中第S列之前的图像进行从左往右、从上往下的逐行扫描,获取第一个像素值为0的点(SR2,SC2);对图像I中第S列之后的图像进行从右往左、从上往下的逐行扫描,获取第一个像素值为0的点(ER2,EC2);
计算点(SR1,SC1)和点(ER1,EC1)的横坐标之差得到Dis1,计算点(SR2,SC2)和点(ER2,EC2)的横坐标之差得到Dis2;若Dis1大于最小外接矩形长轴的半长L而Dis2小于最小外接矩形长轴的半长L,则该波纹三角形属于上凹型三角形;若Dis1小于最小外接矩形长轴的半长L而Dis2大于最小外接矩形长轴的半长L,则该波纹三角形属于下凹型三角形;若上述两个条件皆不满足,则该波纹三角形属于凸型三角形,即三角形类型判断完成。
6.根据权利要求5所述的基于图像处理技术的波纹阻火盘波高测量方法,其特征在于,所述的步骤6中,具体是:对于上凹型三角形,以(SR1,SC1)和(ER1,EC1)为起始角点和终止角点,求取两角点确定的直线方程l1:y=kx+b,并提取图像I中波纹三角形位于下方的曲线,保存为I2;对图像I进行从上往下、从左往右的逐列扫描,获取第一个像素值为0的点(SRN,SCN);从上往下、从右往左的逐列扫描,获取第一个像素值为0的点(ERN,ECN);以(SRN,SCN)和(ERN,ECN)为起始点和终止点,提取图像I中波纹三角形位于上方的曲线,保存为I3;
逐个扫描I2中像素值为0的点,计算该点到直线l1的距离distance1;当distance1取到最大值时,该点即为曲线上所求的切点,求出通过该切点且平行于直线l1的切线l2:y=kx+c1;逐个扫描I3中像素值为0的点,计算该点到直线l1的距离distance2;当distance2取到最大值时,该点即为曲线上所求的切点,求出通过该切点且平行于直线l1的切线l3:y=kx+c2;
根据两平行线之间的距离公式(2)计算得到三角形波纹高度Waheight;
对于下凹型三角形,以(SR2,SC2)和(ER2,EC2)为起始角点和终止角点,求取两角点确定的直线方程l1:y=kx+b,并提取图像I中波纹三角形位于上方的曲线,保存为I3;对图像I进行从下往上、从左往右的逐列扫描,获取第一个像素值为0的点(SRN,SCN);从下往上、从左往右的逐列扫描,获取第一个像素值为0的点(ERN,ECN);以(SRN,SCN)和(ERN,ECN)为起始点和终止点,提取图像I中波纹三角形位于下方的曲线,保存为I2;
逐个扫描I2中像素值为0的点,计算该点到直线l1的距离distance1;当distance1取到最大值时,该点即为曲线上所求的切点,并求出通过该切点且平行于直线l1的切线l2:y=kx+c1;逐个扫描I3中像素值为0的点,计算该点到直线l1的距离distance2;当distance2取到最大值时,该点即为曲线上所求的切点,并求出通过该切点且平行于直线l1的切线l3:y=kx+c2;
根据上述两平行线之间的距离公式(2)计算得到三角形波纹高度Waheight;
对于凸型三角形,对图像I进行从下往上、从左往右的逐列扫描,获取第一个像素值为0的点(SR,SC);从下往上、从右往左的逐列扫描,获取第一个像素值为0的点(ER,EC);以(SR,SC)和(ER,EC)为起始角点和终止角点,求取两角点确定的直线方程l1:y=kx+b;
以(SR,SC)和(ER,EC)为起始点和终止点,提取图像I中波纹三角形位于下方的曲线,保存为I2;以(SR,SC)和(ER,EC)为起始点和终止点,提取图像I中波纹三角形位于上方的曲线,保存为I3;
逐个扫描I2中像素值为0的点,计算该点到直线l1的距离distance1;当distance1取到最大值时,该点即为曲线上所求的切点,并求出通过该切点且平行于直线l1的切线l2:y=kx+c1;逐个扫描I3中像素值为0的点,计算该点到直线l1的距离distance2;当distance2取到最大值时,该点即为曲线上所求的切点,并求出通过该切点且平行于直线l1的切线l3:y=kx+c2;
根据上述两平行线之间的距离公式(2)计算得到三角形波纹高度Waheight。