CN109489587A - 一种测量电缆转弯半径的方法 - Google Patents

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刘成
陶江平
陈炜
郭彦军
王波
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/255—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures for measuring radius of curvature

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Abstract

本发明涉及一种测量电缆转弯半径的方法，通过拍摄电缆敷设的平面照片，获得电缆敷设图像，在对图像进行边缘检测算法，获得电缆边缘数值，从而计算出电缆最小圆弧的转弯半径所对应的像素距离，然后可以将获得数值与电缆敷设的工艺要求进行比对，从而检测电缆敷设是否达标。整个测量方法简单明了，易于实现，适应于各型电缆的转弯半径的确定，便于推广和应用。

Description

一种测量电缆转弯半径的方法
技术领域
本发明涉及测量方法的技术领域，具体地说是一种测量电缆转弯半径的方法,尤其涉及用于船舶设备内的、狭小空间内的电缆转弯半径的快速测量方法。
背景技术
船上设备众多、空间有限,船用电缆在敷设时由于结构和设备进线位置的限制，不可避免需要进行弯曲，为了防止过度弯曲破坏电缆结构，规范对不同外径规格，不同电压等级的电缆规定了最低需要满足的转弯半径，一般是电缆外径的整数倍。
在实际操作时，多采用目测，靠操作人员经验判断转弯半径是否满足要求，如果判断有误，还需要返工，不利于质量管理和控制。
另一种测量方法是选用专用机械设备进行测量，操作复杂，设备不便于展开，对施工人员要求高，测量精度也很难达到统一要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的测量电缆转弯半径的方法，它可克服现有技术中目测不准确，精密测量操作复杂的不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种测量电缆转弯半径的方法，其特征在于：测量方法包括如下步骤:a、采用照相机垂直于电缆敷设平面进行拍照，获得电缆敷设图像；b、采用边缘检测算法，获得所拍摄的电缆边缘数值，然后对电缆两侧边缘取平均值获得电缆中心线；c、根据b步骤中获得数据，画出电缆的外形轮廓线，对电缆中心线弯曲部分，计算出弯曲部分对应的圆心；d、计算c步骤中各组圆弧的半径，进行排序，确定最小圆弧的转弯半径所对应的像素距离；e、取电缆两侧边缘取最大像素距离作为电缆半径；f、取c步骤中各组圆弧的最小转弯半径除以电缆直径得到的数值，与电缆敷设工艺中的要求进行对照，来检验电缆敷设是否符合要求。
优选的，c步骤中，对电缆中心线弯曲部分，每25--60个像素点分为一组，每组取三个点，相邻每两个点确定一条垂直平分线，找出垂直平分线的交点，这个交点即为这三点所对应的圆心。
进一步，b步骤中，电缆两侧边缘取平均值获得电缆中心线，是采用建立坐标系的方式确定各点坐标，取坐标的中心点，以确定中心线的位置。
更进一步，a步骤中，采用的相机为200万像素以上的便携相机，需要在拍摄的电缆底部衬托与电缆颜色反差明显的衬纸，使得成像的电缆外轮廓清晰。
相对于现有技术，本发明的技术方案除了整体技术方案的改进，还包括很多细节方面的改进，具体而言，具有以下有益效果：
1、本发明的一种采用机器视觉技术测量电缆转弯半径的方法，适应于各型电缆的转弯半径的确定；
2、本发明所有距离单位是像素，无需事先测量电缆的转弯半径，即可求出最小弯曲半径和电缆外径的比值；
3、本发明所采用的方法简单明了，易于程序实现；
4、本发明在实际使用时操作方便，只需一次摄像即可获得电缆弯曲半径，便于和电缆敷设工艺要求进行对比；
5、本发明是针对单根电缆敷设情况，易于推广到多根电缆同时敷设工况。
附图说明
图1为本发明的测量方法流程图。
图2为本发明一实施例中的电缆敷设平面拍照图。
图3为本发明一实施例中的采用边缘检测算法获得的电缆边缘图像。
图4为本发明一实施例C步骤中的转弯圆弧的示意图。
附图标记：
1电缆、2电缆弯曲圆弧对应的圆心点。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种测量电缆转弯半径的方法，具体参见图1，其与现有技术的区别在于：测量方法包括如下步骤:a、采用照相机垂直于电缆敷设平面进行拍照，获得电缆敷设图像；b、采用边缘检测算法，获得所拍摄的电缆边缘数值，然后对电缆两侧边缘取平均值获得电缆中心线；c、根据b步骤中获得数据，画出电缆的外形轮廓线，对电缆中心线弯曲部分，计算出弯曲部分对应的圆心；d、计算c步骤中各组圆弧的半径，进行排序，确定最小圆弧的转弯半径所对应的像素距离；e、取电缆两侧边缘取最大像素距离作为电缆半径；f、取c步骤中各组圆弧的最小转弯半径除以电缆直径得到的数值，与电缆敷设工艺中的要求进行对照，来检验电缆敷设是否符合要求。
优选的，c步骤中，对电缆中心线弯曲部分，每25--60个像素点分为一组，优选的，可以选择30-45个像素点分为一组，每组取三个点，相邻每两个点确定一条垂直平分线，找出垂直平分线的交点，这个交点即为这三点所对应的圆心。
进一步，b步骤中，电缆两侧边缘取平均值获得电缆中心线，是采用建立坐标系的方式确定各点坐标，取坐标的中心点，以确定中心线的位置。
更进一步，a步骤中，采用的相机为200万像素以上的便携相机，需要在拍摄的电缆底部衬托与电缆颜色反差明显的衬纸，使得成像的电缆外轮廓清晰。
在一个具体的实施例中，首先通过照相机垂直于电缆敷设平面拍照，获得该型电缆敷设完毕时的图像，如图2所示。
进一步地，采用Prewitt算子提取电缆边缘，如图3所示。
进一步地，对电缆两侧边缘取坐标平均值获得电缆中心线。
进一步地，如图3所示，对电缆中心线弯曲部分，每30个像素点分为一组，每组取三个点，相邻每两个点确定一条垂直平分线，垂直平分线的交点即为这三点所对应的圆心，如图4转弯圆弧所对应的圆心O。
进一步地，如图3所示，计算各组圆弧的半径，进行排序，确定最小圆弧的转弯半径所对应的R = 74.9像素距离 。
进一步地，如图3所示，对电缆两侧边缘取最大像素距离作为电缆直径D = 810像素距离。
进一步地，使用最小转弯半径除以电缆直径即可得到结果，与电缆敷设工艺要求中的对应即可，照片中的电缆允许的最小弯曲半径是6D，由图中计算得出是10.8D，说明电缆敷设是符合要求的。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种测量电缆转弯半径的方法，其特征在于：测量方法包括如下步骤:a、采用照相机垂直于电缆敷设平面进行拍照，获得电缆敷设图像；b、采用边缘检测算法，获得所拍摄的电缆边缘数值，然后对电缆两侧边缘取平均值获得电缆中心线；c、根据b步骤中获得数据，画出电缆的外形轮廓线，对电缆中心线弯曲部分，计算出弯曲部分对应的圆心；d、计算c步骤中各组圆弧的半径，进行排序，确定最小圆弧的转弯半径所对应的像素距离；e、取电缆两侧边缘取最大像素距离作为电缆半径；f、取c步骤中各组圆弧的最小转弯半径除以电缆直径得到的数值，与电缆敷设工艺中的要求进行对照，来检验电缆敷设是否符合要求。
2.根据权利要求1所述的一种测量电缆转弯半径的方法，其特征在于：c步骤中，对电缆中心线弯曲部分，每25--60个像素点分为一组，每组取三个点，相邻每两个点确定一条垂直平分线，找出垂直平分线的交点，这个交点即为这三点所对应的圆心。
3.根据权利要求1所述的一种测量电缆转弯半径的方法，其特征在于： b步骤中，电缆两侧边缘取平均值获得电缆中心线，是采用建立坐标系的方式确定各点坐标，取坐标的中心点，以确定中心线的位置。
4.根据权利要求1所述的一种测量电缆转弯半径的方法，其特征在于：a步骤中，采用的相机为200万像素以上的便携相机，需要在拍摄的电缆底部衬托与电缆颜色反差明显的衬纸，使得成像的电缆外轮廓清晰。
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