[发明专利]一种流水生产线上双绞线绞距实时检测方法

权利要求书

1.一种流水生产线上双绞线绞距实时检测方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)实时采集生产线上双绞线的原始图像，并对采集到的原始图像进行预处理，得到二值化图像；

(2)绘制二值化图像对应的垂直投影图，基于该垂直投影图确定原始图像中双绞线潜在绞点所在列的列号；

(3)设置黑色像素点验证数量，根据双绞线潜在绞点所在列的黑色像素点数量与黑色像素点验证数量的对比，对步骤(2)中确定的双绞线潜在绞点的所在列的列号进行首次筛选，得到首次筛选后双绞线潜在绞点所在列的列号；

(4)利用先验水平距离，对首次筛选后双绞线潜在绞点的所在列的列号进行再次筛选，得到双绞线实际绞点所在列的列号；

(5)计算双绞线实际绞点中每相邻两个绞点之间间隔的像素数，并用计算得到的像素点数乘以一个像素点所对应的实际距离，得到每相邻两个绞点之间的绞距；

所述的步骤(2)中确定原始图像中双绞线潜在绞点所在列的列号的具体步骤为：

2.1统计二值化图像中每1列中上颜色为黑色的像素点数量之和，将第i列颜色为黑色的像素点的数量之和记为s_i，i＝1，2，3，…，n，构建包括n个数据的第一数组，将第一数组记为A，将第一数组A中的第i个数据记为A_i，A_i中下表i表示数据A_i在第一数组A中的位置，将s_i的值赋予A_i；

2.2.绘制一幅分辨率大小为m×n的双绞线的垂直投影图，具体过程为：先绘制一张分辨率大小为m×n的白色图像，将白色图像第i列中从下向上数第1个像素点～第A_i个像素点的颜色全部修改为黑色，得到的图像即为双绞线的垂直投影图；

2.3获取潜在绞点所在列的列号，具体过程为：

2.3.1.按照从左往右的顺序依次扫描双绞线的垂直投影图的每1列，获取每1列中黑色像素点的数量，并按照扫描顺序依次找到双绞线的垂直投影图的每1列～第n列中所有满足以下条件的列：相邻三列中，位于中间一列的黑色像素点的数量小于等于前一列的黑色像素点的数量且小于后一列的黑色像素点的数量，将该中间一列作为一个潜在绞点所在列；

2.3.2.将步骤2.3.1中第j次找到的潜在绞点所在列的列号记为p_j，其中j＝1，2，…，q，符号[]为向下取整符号；

2.4构建包括q个数据的第二数组，将第二数组记为B，将第二数组B中的第j个数据记为B_j，B_j中下标j表示B_j在第二数组B中的位置，将p_j的值赋予B_j，此时第二数组B中的q个数据对应为原始图像中双绞线潜在绞点所在列的列号；

所述的步骤(3)中得到首次筛选后双绞线潜在绞点所在列的列号的具体步骤为：

3.1.统计双绞线的垂直投影图中第B₁列～第B_q列包含的黑色像素点的数量，找到双绞线垂直投影图中第B₁列～第B_q列包含黑色像素点的数量最少的列，如果只找到一列，则该列为找到的列，如果找到多列，则选取其中列号最小的列作为找到的列，该列对应的列号为B_k，k为大于等于1且小于等于q的整数，将第B_k列包含的黑色像素点的数量记为h_k，并设置黑色像素点验证数量为h′_k，令h′_k＝h_k+5；

3.3.将双绞线的垂直投影图中第B₁列～第B_q列包含黑色像素点的数量依次与h′_k进行比较，如果某一列的黑色像素点数量大于h′_k，则将其相应的列号从第二数组B中删除，得到更新后的第二数组B，统计更新后的第二数组B中数据的数量，将其数量记为v；

3.4.构建包括v个数据的第三数组，将第三数组记为C，将第三数组C中的第g个数据记为C_g，g＝1，2，3，…，v，C_g中下标g表示C_g在第三数组C中的位置；

3.5.将更新后的第二数组B中第1个数据赋予C₁，第2个数据赋予C₂，以此类推，直至第v个数据赋予C_v，此时第三数组中v个数据C₁～C_v即为首次筛选后双绞线潜在绞点所在列的列号；

所述的步骤(4)中得到双绞线实际绞点所在列的列号的具体步骤为：

4.1.将两个绞点之间至少相距的像素点参考数记为D_min，令D_min＝210，定义一变量t；

4.2.对变量t进行初始化：从第三数组C找到等于B_k的数据，并确定该数据在第三数组C中的位置，将其位置作为初始值赋予t，数据C_t为该位置t处的数据；

4.3.将位置t的初始值作为此时筛选的比较起始位置，从位置t开始从右往左依次进行筛选，具体过程为：

4.3.1.设置一变量u以及一中间参数D；

4.3.2.令u＝t-1，令D＝C_u+1-C_u，将D与D_min进行比较，若D≥D_min，则确定第三数组C中u位置处记录的列号，在原始图像中该列上存在真实绞点，若DD_min，则确定第三数组C中u位置记录的列号，在原始图像中该列上不存在绞点，将其从第三数组C中删除；

4.3.3.判断t的当前值是否为2，如果为2，则完成从右往左的筛选，如果大于2，则采用t的当前值减1后的值更新t，重复步骤4.3.2～4.3.3；

4.4.使变量t的值恢复其初始值，从位置t开始从左往右依次进行筛选，具体过程为：

4.4.1.设置一变量u'以及一中间参数D'；

4.4.2.令u'＝t+1，令D'＝C_u'-C_u'-1，将D'与D_min进行比较，若D'≥D_min，则确定第三数组C中u'位置处记录的列号，在原始图像中该列上存在真实绞点，若D'D_min，则确定第三数组C中u'位置记录的列号，在原始图像中该列上不存在绞点，将其从第三数组C中删除；

4.4.3.判断t的当前值是否为v-1，如果为v-1，则完成从左往右的筛选，如果小于v-1，则采用t的当前值加1后的值更新t，重复步骤4.4.2～4.4.3；

4.5.按照步骤4.3和步骤4.4完成筛选后，此时第三数组C中剩余的数据即为双绞线实际绞点所在列的列号，将第三数组C中剩余的数据从左往右再次进行位置排序，得到更新后的第三数组C，统计更新后的第三数组C中数据的数量，将其记为w。