[发明专利]一种基于双目图像的大米厚度参数自动化测量方法

权利要求书

1.一种基于双目图像的大米厚度参数自动化测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1、将大米样本置于水平的基座平台上，通过基座平台上方的双目相机拍摄大米的左右图像，并计算相机的畸变系数；

步骤2、对双目相机拍摄的大米左右图像进行预处理，预处理包括：图像几何校正、图像灰度化、图像滤波去噪、图像二值化、剔除碎米和粘连米；

步骤3、在左右两张图像的多颗大米之间，进行同名米的匹配，在左右图像中的同一颗米即为一对同名米；

步骤4、对匹配的一对同名米，分别对其边缘点进行重采样，为边缘点构建特征向量，根据边缘点的特征向量，进行边缘点的匹配，得到一对同名米之间相匹配的多对边缘同名点；

步骤5、对大米边缘的某一对同名点，根据其共线方程，用前方交会的方法计算出该同名点的高度，依次计算出一颗大米边缘上所有点的高度，其均值就是这一颗大米的边缘高度，即大米厚度值。

2.根据权利要求1所述的基于双目图像的大米厚度参数自动化测量方法，其特征在于，步骤1的具体方法为：

基座平台上设置有背景标定板，将大米样本随机播撒在背景标定板上，背景定标板位于上方两台相机的拍摄视场的重叠范围内，即所有的大米样本能同时被两台相机拍摄到；使用两台相机在大米样本上方20-30厘米处同时拍摄，使用单平面棋盘摄像机标定方法计算出相机的内方位元素和畸变系数。

3.根据权利要求1所述的基于双目图像的大米厚度参数自动化测量方法，其特征在于，步骤2的具体方法为：

几何校正：根据得到的畸变系数对左右相机拍摄的原始图像进行畸变校正，消除相机在投影过程中的图像变形情况；

图像灰度化：将彩色图像的三通道的红-绿-蓝的像素值通过如下公式进行加权平均：0.2989×R+0.5870×G+0.1140×B，，RGB分别为红绿蓝的像素，得到单通道的灰度图像；

滤波和去噪：采用中值滤波的方法去除图像上的噪声，将图像中某一点的值，由它的一个邻域内的其它点的中值来代替，选用3×3的模板大小；

图像二值化：采用最大类间方差法实现图像的二值化操作，以背景和目标的类间方差作为阈值，第大米与背景进行划分；大米的像素值被赋值为1，而其余的背景部分的像素值被赋值为0；

剔除碎米和粘连米：根据判断每一个大米目标对象的面积大小，通过设定的面积阈值，直接将破碎的米或者粘连的米剔除。

4.根据权利要求1所述的基于双目图像的大米厚度参数自动化测量方法，其特征在于，步骤3的具体方法为：

对于右图像上的某一颗大米A，其中心的像空间坐标为(x^r_A，y^r_A)，然后利用右相机模型中的共线方程计算得到大米A在物方空间中对应的大米的近似位置(X_A，Y_A)，将这个近似位置坐标结合左相机模型的共线方程，投影到左图像上的(x^l_A，y^l_A)处；左图像上的大米中，计算各大米中心的像空间坐标，像空间坐标最接近(x^l_A，y^l_A)的大米就将其认为是大米A在左图像上对应着的同名大米；通过这样的方式，逐一完成了左右图像上所有同名大米的匹配工作。