本發(fā)明涉及城市軌道交通技術(shù)，特別是廣泛應(yīng)用于地鐵或輕軌的單軌接觸線磨耗檢測裝置的標(biāo)定方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

地體列車運(yùn)行過程中，通過受電弓滑板與接觸線的滑動(dòng)接觸取流。要使受電弓良好地受流,必須保證受電弓滑板與接觸線可靠接觸,這就要求弓網(wǎng)之間必須保持一定的接觸壓力。但是弓網(wǎng)壓力的存在必然導(dǎo)致機(jī)械磨耗的出現(xiàn)。

隨著運(yùn)行時(shí)間的增加,某些區(qū)段列車受電弓與接觸線之間弓網(wǎng)關(guān)系不良,造成的接觸線局部磨損已經(jīng)非常嚴(yán)重，同時(shí)，列車受電弓滑板磨損也較為嚴(yán)重,將會進(jìn)一步惡化弓網(wǎng)關(guān)系。

為保證接觸網(wǎng)設(shè)備的良好工作狀態(tài),科學(xué)、系統(tǒng)的分析弓網(wǎng)運(yùn)行關(guān)系，需對接觸線磨耗狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。

目前，人們提出了一種基于機(jī)器視覺的接觸線磨耗檢測裝置，該裝置包括一個(gè)線光源及至少兩個(gè)相機(jī)，兩個(gè)相機(jī)布設(shè)于一條直線上，且呈一定夾角，線光源位于所述直線之外，但線光源的走向與所述直線平行，線光源發(fā)出的光平面及各相機(jī)的主光軸能相交于一設(shè)定點(diǎn)。如圖1、圖2。

檢測裝置的工作原理是線光源照射在接觸線及匯流排上，線光源發(fā)出的光平面正好與接觸線、匯流排的橫截面平行，兩個(gè)相機(jī)采集線光源照射在接觸線、匯流排上形成的廓形光線，再由后期的圖像處理工作還原出接觸線及匯流排的橫截面廓形，進(jìn)而檢測接觸線的磨耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對上述存在的問題，提供一種基于棋盤格標(biāo)定的單軌接觸線殘高測量方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的一種基于棋盤格標(biāo)定的單軌接觸線殘高測量方法，包括：

棋盤格標(biāo)定步驟，利用相機(jī)拍攝棋盤格，確定相機(jī)拍攝圖像的像素坐標(biāo)與被拍圖像在實(shí)際三維空間中的世界坐標(biāo)的關(guān)系；

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換步驟，接收相機(jī)采集到的待測接觸線的廓形圖像，將廓形圖像由圖像像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)；

殘高計(jì)算步驟，計(jì)算已轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)的廓形圖像中匯流排頂端到接觸線頂部的垂直距離得到接觸線的殘存高度。

進(jìn)一步，所述棋盤格標(biāo)定步驟中，使用的標(biāo)定裝置包括標(biāo)定底板、待標(biāo)定相機(jī)組、線光源、固定架、棋盤格板、棋盤格板固定座及二維微調(diào)平臺；

固定架固定于標(biāo)定底板上；

所述二維微調(diào)平臺固定于固定架上；棋盤格板固定于所述棋盤格板固定座上，棋盤格板固定座固定于所述二維微調(diào)平臺上；

二維微調(diào)平臺可帶動(dòng)棋盤格板在x方向及z方向上往返移動(dòng)，其中x方向與棋盤格板所在平面平行，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；z方向與棋盤格板所在平面垂直，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；

所述棋盤格板上具有棋盤格紋；

線光源及待標(biāo)定相機(jī)組也固定于所述標(biāo)定底板上，其中待標(biāo)定相機(jī)組中的相機(jī)位于一條直線上且呈一定角度布設(shè)，線光源位于所述直線之外，且線光源發(fā)出的光平面與待標(biāo)定相機(jī)組中的各相機(jī)的主光軸能夠相交于一設(shè)定點(diǎn)；

所述直線與x方向至少近似平行；所述線光源與所述直線平行。

所述棋盤格標(biāo)定步驟中，進(jìn)一步包括：

調(diào)整棋盤格板的位置，使之與線光源發(fā)出的光平面共面；

世界坐標(biāo)建立步驟，選定線光源的中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸方向與棋盤格板所在平面平行，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；z軸方向與棋盤格板所在平面垂直，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；y軸同時(shí)與x軸及z軸垂直；

棋盤格的角點(diǎn)的世界坐標(biāo)獲取步驟，根據(jù)棋盤格與世界坐標(biāo)原點(diǎn)的相對位置關(guān)系確定各個(gè)角點(diǎn)的世界坐標(biāo)；

確定世界坐標(biāo)與圖像像素坐標(biāo)關(guān)系方程組，其中(u,v)為相機(jī)拍攝圖像的圖像像素坐標(biāo)中的一點(diǎn)，(X_w,Y_w,Z_w)為世界坐標(biāo)中的一點(diǎn)；為相機(jī)內(nèi)參矩陣，為相機(jī)的外參矩陣；

確定線光源發(fā)出的光平面方程，A×X_w+B×Y_w+C×Z_w+1＝0；任取棋盤格上三個(gè)角點(diǎn)的世界坐標(biāo)帶入方程中計(jì)算即可確定系數(shù)A、B、C；

根據(jù)世界坐標(biāo)與圖像像素坐標(biāo)關(guān)系方程組及光平面方程即可確定圖像像素坐標(biāo)與世界坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

進(jìn)一步，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換步驟中，利用標(biāo)定好的相機(jī)及線光源獲取接觸線廓形圖像，獲取接觸線廓形圖像時(shí)保持相機(jī)及線光源的相對位置與在標(biāo)定過程中的相對位置相同，線光源發(fā)出的光平面與接觸線及固定接觸線的匯流排的橫截面平行，廓形圖像為線光源發(fā)出的光平面與接觸線、匯流排相交的光線。

殘高計(jì)算步驟進(jìn)一步包括：

對轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)后的接觸線廓形圖像進(jìn)行濾波及二值化處理；

根據(jù)先知條件對濾波后的圖像中的廓形曲線區(qū)域進(jìn)行粗定位；

根據(jù)像素值對粗定位圖像中的廓形曲線區(qū)域進(jìn)行精定位：精定位圖像的左起第一列為粗定位圖像中左起列像素值之和不為0的第一列，精定位圖像的左起最后一列為粗定位圖像中左起像素值之和不為0的最后一列，精定位圖像的自上往下的第一列為粗定位圖像中自上往下的行像素值之和不為0的第一行，精定位圖像的自上往下的最后一列為粗定位圖像中自上往下的行像素值之和不為0的最后一行；

確定精定位圖像中廓形曲線區(qū)域的中心線，得到廓形曲線；進(jìn)而得到匯流排頂點(diǎn)到接觸線頂部的垂直距離。

本發(fā)明還提供了一種基于棋盤格標(biāo)定的單軌接觸線殘高測量系統(tǒng)，其特征在于，包括：

棋盤格標(biāo)定模塊，用于確定相機(jī)拍攝圖像的圖像像素坐標(biāo)與被拍圖像在實(shí)際三維空間中的世界坐標(biāo)的關(guān)系；

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊，用于接收待測接觸線的廓形圖像，將廓形圖像由圖像像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)；

殘高計(jì)算模塊，用于計(jì)算已轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)的廓形圖像中匯流排頂端到接觸線頂部的垂直距離得到接觸線的殘存高度。

進(jìn)一步，使用的標(biāo)定裝置包括標(biāo)定底板、待標(biāo)定相機(jī)組、線光源、固定架、棋盤格板、棋盤格板固定座及二維微調(diào)平臺；

固定架固定于標(biāo)定底板上；

所述二維微調(diào)平臺固定于固定架上；棋盤格板固定于所述棋盤格板固定座上，棋盤格板固定座固定于所述二維微調(diào)平臺上；

二維微調(diào)平臺可帶動(dòng)棋盤格板在x方向及z方向上往返移動(dòng)，其中x方向與棋盤格板所在平面平行，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；z方向與棋盤格板所在平面垂直，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；

所述棋盤格板上具有棋盤格紋；

線光源及待標(biāo)定相機(jī)組也固定于所述標(biāo)定底板上，其中待標(biāo)定相機(jī)組中的相機(jī)位于一條直線上且呈一定角度布設(shè)，線光源位于所述直線之外，且線光源發(fā)出的光平面與待標(biāo)定相機(jī)組中的各相機(jī)的主光軸能夠相交于一設(shè)定點(diǎn)；

所述直線與x方向至少近似平行；所述線光源與所述直線平行；

調(diào)整棋盤格板的位置，使之與線光源發(fā)出的平面光共面。

所述棋盤格標(biāo)定模塊進(jìn)一步包括：

世界坐標(biāo)建立單元，用于選定線光源的中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸方向與棋盤格板所在平面平行，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；z軸方向與棋盤格板所在平面垂直，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；y軸同時(shí)與x軸及z軸垂直；

棋盤格的角點(diǎn)的世界坐標(biāo)獲取單元，用于根據(jù)棋盤格與世界坐標(biāo)原點(diǎn)的相對位置關(guān)系確定各個(gè)角點(diǎn)的世界坐標(biāo)；

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系確定單元，用于確定世界坐標(biāo)與圖像像素坐標(biāo)關(guān)系方程組，其中(u,v)為圖像像素坐標(biāo)中的一點(diǎn)，(X_w,Y_w,Z_w)為世界坐標(biāo)中的一點(diǎn)；為相機(jī)內(nèi)參矩陣，為相機(jī)的外參矩陣；

以及用于確定線光源發(fā)出的光平面方程，A×X_w+B×Y_w+C×Z_w+1＝0；任取棋盤格上三個(gè)角點(diǎn)的世界坐標(biāo)帶入方程中計(jì)算即可確定系數(shù)A、B、C；

根據(jù)世界坐標(biāo)與圖像像素坐標(biāo)關(guān)系方程組及光平面方程即可確定圖像像素坐標(biāo)與世界坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)一步用于，接收標(biāo)定好的相機(jī)及線光源獲取的接觸線廓形圖像；獲取接觸線廓形圖像時(shí)保持相機(jī)及線光源的相對位置與在標(biāo)定過程中的相對位置相同，線光源發(fā)出的光平面與接觸線及固定接觸線的匯流排的橫截面平行，廓形圖像為線光源發(fā)出的光平面與接觸線、匯流排相交的光線。

殘高計(jì)算模塊進(jìn)一步用于：

對轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)后的接觸線廓形圖像進(jìn)行濾波及二值化處理；

根據(jù)先知條件對濾波后的圖像中的廓形曲線區(qū)域進(jìn)行粗定位；

根據(jù)像素值對粗定位圖像中的廓形曲線區(qū)域進(jìn)行精定位：精定位圖像的左起第一列為粗定位圖像中左起列像素值之和不為0的第一列，精定位圖像的左起最后一列為粗定位圖像中左起像素值之和不為0的最后一列，精定位圖像的自上往下的第一列為粗定位圖像中自上往下的行像素值之和不為0的第一行，精定位圖像的自上往下的最后一列為粗定位圖像中自上往下的行像素值之和不為0的最后一行；

確定精定位圖像中廓形曲線區(qū)域的中心線，得到廓形曲線；進(jìn)而得到匯流排頂點(diǎn)到接觸線頂部的垂直距離。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供了一種基于棋盤格的機(jī)器視覺標(biāo)定方法，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了基于機(jī)器視覺的接觸線殘高檢測方法，使接觸線狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集不再像以往技術(shù)那樣進(jìn)行單點(diǎn)測量，而是可以連續(xù)采集軌道接觸線圖像數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算出磨損比例，檢測過程更加自動(dòng)、檢測效率更高，同時(shí)節(jié)省了人力成本。實(shí)驗(yàn)證明，采用本發(fā)明方法檢測到的接觸線殘高與接觸線實(shí)際殘高十分接近，具有高精度的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是接觸線磨耗檢測裝置中線光源與面陣相機(jī)的相對位置關(guān)系示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是本發(fā)明采用的標(biāo)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是棋盤格及角點(diǎn)示意圖。

圖5是一號相機(jī)棋盤格角點(diǎn)的圖像像素坐標(biāo)與轉(zhuǎn)換后的世界坐標(biāo)。

圖6是二號相機(jī)棋盤格角點(diǎn)的圖像像素坐標(biāo)與轉(zhuǎn)換后的世界坐標(biāo)。

圖7是接觸線及匯流排的橫截面。

圖8是接觸線廓形曲線區(qū)域的粗定位圖。

圖9是接觸線廓形曲線區(qū)域的精定位圖。

圖10是接觸線廓形曲線區(qū)域的hessian矩陣精定位圖。

圖11是一號相機(jī)拍攝的接觸線廓形曲線世界坐標(biāo)圖。

圖12是二號相機(jī)拍攝的接觸線廓形曲線世界坐標(biāo)圖。

圖13是本發(fā)明方法檢測到的接觸線殘高與實(shí)際殘高對比圖表。

圖中標(biāo)記：1為待標(biāo)定相機(jī)組；2為線光源；3為棋盤格板；4為棋盤格板固定座；5為二維微調(diào)平臺；6為固定架；7為標(biāo)定底面；8為標(biāo)定零點(diǎn)；9為接觸線；10為匯流排；11為面陣相機(jī)；12為角點(diǎn)；31為螺紋孔；32為通孔；33為調(diào)試目標(biāo)塊；34為標(biāo)記；41為連接平板；42為固定平板；51為橫梁；52為滑塊；53為滑板；61為固定架。

具體實(shí)施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。

如圖3所示，本發(fā)明提供的標(biāo)定裝置，包括標(biāo)定底板7、待標(biāo)定相機(jī)組1、線光源2、固定架6、棋盤格板3、棋盤格板固定座4及二維微調(diào)平臺5。

固定架6的底部設(shè)置有螺孔，以便將固定架6安裝于標(biāo)定底板7上。

線光源2及相機(jī)組1固定于標(biāo)定底板上，線光源及相機(jī)組的相對位置參見背景技術(shù)中的描述。

二維微調(diào)平臺5可帶動(dòng)棋盤格板在x方向及z方向上往返移動(dòng)，其中x方向與棋盤格板所在平面平行，且與所述某底板所在平面平行；z方向與棋盤格板3所在平面垂直，且與所述某個(gè)底板所在平面平行。

具體的，所述二維微調(diào)平臺5固定于固定架6上；棋盤格板3固定于所述棋盤格板固定座4上，棋盤格板固定座4固定于所述二維微調(diào)平臺5上。

本實(shí)施例中二維微調(diào)平臺5包括兩個(gè)相互平行的橫梁51，兩個(gè)橫梁架設(shè)在固定架6的上方，橫梁與固定架6通過滑槽、滑軌的方式配合連接。

在固定架6的相互平行的兩根上梁的側(cè)面開設(shè)滑槽61，每個(gè)滑槽61的里放置兩個(gè)滑塊52，滑塊52上設(shè)有突出的滑軌，滑軌卡在滑槽61中且可沿著滑槽移動(dòng)，同一個(gè)滑槽61中的兩個(gè)滑塊與一根橫梁51固定連接。

二維微調(diào)平臺5還包括滑板，所述滑板53套接在兩根橫梁51上，滑板53可沿橫梁51，即z方向，往返移動(dòng)。橫梁51又可帶動(dòng)滑板53沿固定架的上梁，即x方向，滑動(dòng)。

棋盤格板固定座與滑板的下底面固定。

開啟線光源，然后推動(dòng)二維微調(diào)平臺中滑板53滑動(dòng)，棋盤格板沿z方向滑動(dòng)，使線光源發(fā)出的光平面正好與棋盤格板3共面，再推動(dòng)二維微調(diào)平臺中滑塊52滑動(dòng)，使棋盤格板上棋盤格紋區(qū)域的中心點(diǎn)對準(zhǔn)線光源的中心點(diǎn)，即標(biāo)定零點(diǎn)8。

接下來便可開始標(biāo)定工作。

棋盤格標(biāo)定步驟

利用相機(jī)拍攝棋盤格，確定相機(jī)拍攝圖像的像素坐標(biāo)與被拍圖像在實(shí)際三維空間中的世界坐標(biāo)的關(guān)系。其進(jìn)一步包括以下步驟：

世界坐標(biāo)建立步驟，選定線光源的中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸方向與棋盤格板所在平面平行，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；z軸方向與棋盤格板所在平面垂直，且與所述標(biāo)定底板所在平面平行；y軸同時(shí)與x軸及z軸垂直；

棋盤格的角點(diǎn)的世界坐標(biāo)獲取步驟，根據(jù)棋盤格與世界坐標(biāo)原點(diǎn)的相對位置關(guān)系確定各個(gè)角點(diǎn)的世界坐標(biāo)。參見圖4，棋盤格大小為(w*h)160mm×100mm共有640個(gè)方格(精度為1um)。棋盤格中心為理論的接觸線表面。高度方向即為導(dǎo)高方向。寬度方向即為拉出值方向。

每四個(gè)小方格的公共點(diǎn)12為本發(fā)明中的角點(diǎn)。由于坐標(biāo)原點(diǎn)到棋盤格底邊的距離已知，每個(gè)小方格的邊長已知，因此每個(gè)角點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的相對位置關(guān)系是已知的，由于本實(shí)施例中的線光源的光平面與棋盤格共面，因此每個(gè)角點(diǎn)在世界坐標(biāo)中的z坐標(biāo)都是0。

確定攝像機(jī)坐標(biāo)系下坐標(biāo)(X_c,Y_c,Z_c,1)與圖像物理坐標(biāo)(x,y,1)的關(guān)系，二者的關(guān)系由針孔攝像模型導(dǎo)出：

其中，圖像物理坐標(biāo)是指相機(jī)拍攝的圖像中各個(gè)像素點(diǎn)距離圖像原點(diǎn)(左上角頂點(diǎn)為(0,0))在x軸方向、y軸方向的距離。f為相機(jī)焦距。

確定圖像物理坐標(biāo)(x,y,1)與圖像像素坐標(biāo)(u,v,1)的關(guān)系：

其中，每一個(gè)像素在x軸與y軸方向的物理尺寸為dx和dy，相機(jī)的光軸與像面的交點(diǎn)為(u₀,v₀)。

確定世界坐標(biāo)與圖像像素坐標(biāo)的關(guān)系

由(1)和(2)推導(dǎo)出：

其中M₁為內(nèi)參矩陣，而M₂為外參矩陣，

計(jì)算畸變參數(shù)和內(nèi)參矩陣

由于鏡頭的形狀形成徑向畸變及由于安裝過程造成的切向畸變對成像影響較大，因此針對鏡頭的畸變參數(shù)的計(jì)算是必要的?；儏?shù)計(jì)算要求棋盤格放置在機(jī)器視覺系統(tǒng)的主要工作距離處，調(diào)整光圈和焦距保證相機(jī)組的兩個(gè)相機(jī)均可以清晰成像。棋盤格擺放不同的角度拍攝10～20張圖像。采集過程中，相機(jī)位置不變，焦距光圈不做調(diào)整，否則要重新采集。通過matlab工具箱已有的函數(shù)計(jì)算畸變參數(shù)和內(nèi)參矩陣。

計(jì)算外參矩陣

外參棋盤格圖像采集需要棋盤格面與光平面共面。并且兩個(gè)相機(jī)都能清晰的看到整個(gè)棋盤格的成像。在計(jì)算外參之前，需要用上述計(jì)算得到畸變參數(shù)對所采集到的圖像進(jìn)行校正。校正過后再行計(jì)算外參。同樣，計(jì)算外參矩陣也是采用matlab工具箱已有的函數(shù)計(jì)算。

把(3)式把M₁M₂表示成得：

由(4)展開得到如下方程：

由(5)式進(jìn)一步推得

確定光平面方程：

A×X_w+B×Y_w+C×Z_w+1＝0，(7)

光平面方程系數(shù)可獲取多組角點(diǎn)世界坐標(biāo)，通過最小二乘法求最優(yōu)解。

由(6)和(7)即可以推導(dǎo)出圖像像素坐標(biāo)與世界坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。也就達(dá)到攝影測量的目的。

知道了相機(jī)圖像像素與世界坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系后，便可進(jìn)行接觸線殘高的攝影測量。

圖7展示的是標(biāo)準(zhǔn)接觸線9及匯流排10的橫截面。H1為左側(cè)匯流排頂點(diǎn)到接觸線頂部的垂直距離，H2為右側(cè)匯流排頂點(diǎn)到接觸線頂部的垂直距離。

利用標(biāo)定好的相機(jī)及線光源獲取接觸線廓形圖像，獲取接觸線廓形圖像時(shí)保持相機(jī)及線光源的相對位置與在標(biāo)定過程中的相對位置相同，線光源發(fā)出的光平面與接觸線及固定接觸線的匯流排的橫截面平行，廓形圖像為線光源發(fā)出的光平面與接觸線、匯流排相交的光線。一般來說，我們都是使用兩個(gè)相機(jī)對同時(shí)對接觸線進(jìn)行拍攝。每個(gè)相機(jī)都是經(jīng)過了上述標(biāo)定過程標(biāo)定。參見圖5、圖6。

并對各個(gè)相機(jī)拍攝到的接觸線圖像一次進(jìn)行后續(xù)的處理。

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換步驟，接收相機(jī)采集到的待測接觸線的廓形圖像，將廓形圖像由圖像像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)。

殘高計(jì)算步驟：

對轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)后的接觸線廓形圖像進(jìn)行濾波及二值化處理。濾波的目的是為了去噪，二值化后，圖像中高亮的部分(即光線對應(yīng)的像素點(diǎn))灰度值為255，其余部分為0。

根據(jù)先知條件對濾波后的圖像中的廓形曲線區(qū)域進(jìn)行粗定位；其結(jié)果參見圖8。因?yàn)橄鄼C(jī)與線光源一旦標(biāo)定好后，其相對位置是不變的，安裝到檢測車后拍攝到的接觸線廓形曲線區(qū)域在圖像中的位置具有恒常性，多次拍攝接觸線廓形圖像便可得到每次相機(jī)拍攝到的圖像中接觸線廓形曲線區(qū)域位置，根據(jù)這一先知條件便可對圖像中的廓形曲線區(qū)域進(jìn)行粗定位，降低后續(xù)圖像處理的運(yùn)算量。

根據(jù)像素值對粗定位圖像中的廓形曲線區(qū)域進(jìn)行精定位：精定位圖像的左起第一列為粗定位圖像中左起列像素值之和不為0的第一列，精定位圖像的左起最后一列為粗定位圖像中左起像素值之和不為0的最后一列，精定位圖像的自上往下的第一列為粗定位圖像中自上往下的行像素值之和不為0的第一行，精定位圖像的自上往下的最后一列為粗定位圖像中自上往下的行像素值之和不為0的最后一行。參見圖9。

確定精定位圖像中廓形曲線區(qū)域的中心線，得到廓形曲線；進(jìn)而得到匯流排頂點(diǎn)到接觸線頂部的垂直距離。參見圖10。

本實(shí)施例采用hessian矩陣計(jì)算接觸線廓形曲線區(qū)域的中心線。計(jì)算區(qū)域中心線的方法為圖像處理領(lǐng)域中的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述其過程。

圖11為一號相機(jī)拍攝的接觸線廓形曲線的世界坐標(biāo)，圖12為二號相機(jī)拍攝的接觸線廓形曲線的世界坐標(biāo)。分別計(jì)算圖中AB兩點(diǎn)的垂直距離便可得到接觸線的殘高。

圖13展示了使用本發(fā)明計(jì)算得到的接觸線殘高與使用游標(biāo)卡尺測量得到的接觸線殘高的對比，擠兌誤差值均小于0.2mm。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。