基于二维小波亚像素图像处理的螺纹尺寸测量

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1、第３１卷第８期计算机应用与软件Ｖｏｌ３１Ｎｏ．８２０１４年８月ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅＡｕｇ．２０１４基于二维小波亚像素图像处理的螺纹尺寸测量龚立雄（重庆理工大学机械工程学院重庆４０００５４）摘要针对传统微分算子图像处理方法的不足，提出一种基于二维小波降噪的亚像素图像处理方法。首先对获取的图像进行灰度值处理，通过二维小波变换消除图像噪声、重构图像、边缘检测，得到螺纹像素级的边缘图像及灰度二维矩阵。然后采用最小二乘算法拟合，得到亚像素级精度图像直线和中心标定位置及矩阵，计算螺纹大、小径尺寸，解决人工测量和传统图像处理算法精度不足的问题。最后，设

2、计螺纹尺寸测量系统，实现尺寸测量的可视化和应用化，满足测量精度要求。关键词小波变换亚像素边缘检测最小二乘中图分类号　ＴＰ３９１　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１４．０８．０３４ＳＣＲＥＷＴＨＲＥＡＤＳＩＺＥＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＢＡＳＥＤＯＮＴＷＯＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＷＡＶＥＬＥＴＳＵＢＰＩＸＥＬＩＭＡＧＥＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＧｏｎｇＬｉｘｉｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００５４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓ

3、ｔｒａｃｔ　　Ｗｅｐｒｏｐｏｓｅａｍｅｔｈｏｄｏｆｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｗａｖｅｌｅｔｄｅｎｏｉｓｉｎｇｂａｓｅｄｓｕｂｐｉｘｅｌｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｏｐｅｒａｔｏｒ．Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｇｒａｙｓｃａｌｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｓａｐｐｌｉｅｄｏｎｔｈｅｃａｐｔｕｒｅｄｉｍａｇｅ，ａｎｄｔｈｅｎｏｉｓｅｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ，ｉｍａｇｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｒｅｄｏｎｅｔｈｒ

4、ｏｕｇｈｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍ，ｔｈｅｅｄｇｅｉｍａｇｅｏｆｔｈｅｓｃｒｅｗｔｈｒｅａｄｉｎｐｉｘｅｌｓｃａｌｅａｎｄｔｈｅｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｇｒａｙｍａｔｒｉｘａｒｅｇｏｔ．Ｔｈｅｎ，ｂｙｆｉｔｔｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｅｄｉｍａｇｅｌｉｎｅａｎｄｃｅｎｔｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｓｕｂｐｉｘｅｌｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｃｒｅｗｔｈｒｅａｄｓｉｚｅｓｗｉｔｈｂｉｇａｎｄｓｍａｌｌｒａｄｉｕｓａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ｗｈｉｃｈｓｏｌｖｅｓ

5、ｔｈｅｉｍｐｒｅｃｉｓｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｍａｎｕａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｗｅｄｅｓｉｇｎｔｈｅｓｃｒｅｗｔｈｒｅａｄｓｉｚｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ，ｒｅａｌｉｓｅｔｈｅｖｉｓｕａｌｉｓａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｉｚｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｉｔｓａｔｉｓｆｉｅｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｉｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　Ｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍ　Ｓｕｂｐｉｘｅｌ　Ｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ｌｅ

6、ａｓｔｓｑｕａｒｅ［９］扩散模型，利用多帧图像估计参数，但只适用于静态和光照０　引言充分的场合。由于螺纹的生产环境相对较差，受油污、光衍射、噪声等环境的干扰，通过相机和光源采集的螺纹图像不可避免螺纹主要用于连接和传动，使得零部件配合紧密，广泛应用存在一定的偏差，造成图像采集质量不佳。因此，采用高效的算于汽车摩托车生产线装配。螺纹的尺寸误差、缺陷将会影响产法提取螺纹边缘图像，并进行图像重建和尺寸的精确测量是图品的质量。因此，在装配前需要对螺纹进行检测。然而，大多数像处理理论研究的热点。本文通过二维小波变换进行图像的降螺纹生产厂家对螺纹尺寸参数的检测是利用螺纹量规进行接触噪和边缘检测，

7、利用最小二乘曲线拟合的亚像素法标定螺纹，计式测量或利用万工显进行人工测量，不仅效率低下，而且产生很算大、小径。实验结果显示该方法测量精度较高，能有效克服图［１－３］多误判，影响测量精度。像质量下降所造成的影响。随着相机分辨率和成像速度的不断提高，基于图像处理的理论和测量系统得到了长足的发展，如美国的ＮＩ（ＮａｔｉｏｎａｌＩｎ１　小波亚像素拟合图像处理理论ｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）、Ｃｏｇｎｅｘ、ＰＲＯＩＭＡＧＥ公司以及瑞士的ＢＯＢＳＴ公司、德国的ＶＭＴ公司、加拿大的Ｍａｔ