[发明专利]一种视觉的平面孔测量方法

权利要求书

1.一种视觉的平面孔测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：采用霍夫圆检测对VR眼镜获取的包含待检测圆孔的图像进行粗定位，得到像素坐标系下的待检测圆孔的粗定位圆心坐标和粗定位直径；

待检测圆孔在斜视时为椭圆，椭圆方程表示为式(1)：

其中，x₀、y₀分别表示两焦点中点的横坐标和纵坐标，θ表示长轴与x轴夹角，a、b分别表示椭圆长轴和短轴；

步骤2：再以粗定位圆心为中心，以式(1)所述椭圆两倍长轴为图像宽度获取待检测圆孔周围的图像，再通过双边滤波和Canny边缘检测获取粗定位圆心周围的图像轮廓；

步骤3：利用最小二乘法将步骤2获取的图像轮廓拟合为椭圆；

步骤4：计算椭圆长轴像素长度作为待检测圆孔的像素直径e_l，椭圆长轴和短轴的交点作为待检测圆孔的圆心像素坐标；

步骤5：使用张正友标定法标定对VR眼镜的相机进行内参标定；

步骤6：通过相机的环境感知摄像头和深度摄像头进行空间映射，获取环境mesh网格，实现对环境模拟、三维重建和特征匹配，实现真实世界的模型化和数字化；

步骤7：运用凝视功能，与VR眼镜进行人机交互，投影一个光标点在待检测圆孔所在平面；

步骤8：利用环境mesh网格作为碰撞层，通过光标点与网格地图发生碰撞，得到待检测圆环的圆心与相机坐标系原点的距离Z₀；

步骤9：得到最终待检测圆孔的孔径W_d为：

W_d＝0.8766-2.393Z₀+0.0178e_l+1.724Z₀²+1.001Z₀·e_l (1)

当参数e_l和Z₀确定时，即能确定唯一的圆孔直径W_d。

2.根据权利要求1所述的一种视觉的平面孔测量方法，其特征在于，所述VR眼镜为HoloLens混合现实头戴式显示器。

3.根据权利要求1所述的一种视觉的平面孔测量方法，其特征在于，所述双边滤波方法具体如下：

双边滤波是对图像的空间邻近度和像素值相似度的折衷处理，同时考虑空域信息和灰度相似性，达到保边去噪的目的；具体公式如下：

其中

——滤波后的图像像素值；

p,q——模板窗口中心点与周围点的像素点坐标；

I_p,I_q——模板窗口中心点与周围点的像素值；

——滤波窗口内每个像素值的权重和；

σ_s(||p-q||)——像素点的空间距离权重；

σ_r(|I_p-l_q|)——像点的像素值权重。