CN109682298A - 一种基于计算机视觉的测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于计算机视觉的测量装置，该装置包括：图像采集模块获取处于同一平面内的待测对象和标识板的原始图像，其中，标识板上设有多行长度相同的参照尺且参照尺的实际长度已知；图像识别模块对原始图像进行处理，确定原始图像中待测对象和标识板中每行参照尺的像素尺寸；修正模块根据预设的修正条件对标识板中参照尺的像素尺寸进行修正，得到修正后的参照尺的像素尺寸；计算模块计算待测对象的实际尺寸，并通过显示终端予以显示，本发明还提供了利用该测量装置的测量方法。该测量装置使用人工智能技术，代替人为的测量工作，节省人力，加快效率，减少人为误差。
Description
技术领域
本发明涉及计算机视觉领域，具体涉及一种基于计算机视觉的测量装置及方法。
背景技术
测量，是计算机视觉中的一个重要方向。误差在5毫米或者1毫米以内的高精准度测量，是计算机视觉中的难点，现有的实现高精准度的解决方案中，往往需要利用激光、红外、雷达等测距技术，并辅以复杂的外接设备，不便于大规模的推广应用。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种基于计算机视觉的测量装置及方法。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
本发明第一方面提供了一种基于计算机视觉的测量装置，该测量装置包括：
图像采集模块，用于获取原始图像，所述原始图像包括处于同一平面内的待测对象和标识板，其中，所述标识板上设有多行长度相同的参照尺，所述参照尺为标准长度；
图像识别模块，用于对所述原始图像进行处理，确定所述原始图像中待测对象和标识板中每行参照尺的像素尺寸；
修正模块，用于根据预设的判决条件依次判断每行参照尺的像素尺寸是否异常，若异常，则舍弃，并对未舍弃的参照尺的像素尺寸进行修正，得到修正后的参照尺的像素尺寸；
计算模块，用于根据所述标识板中参照尺的长度、修正后的参照尺的像素尺寸和所述原始图像中待测对象的像素尺寸，计算所述待测对象的实际尺寸，并通过显示终端予以显示。
优选地，在所述修正模块中，根据预设的判决条件依次判断每行参照尺的像素尺寸是否异常，具体是：
根据所述标识板中每行参照尺的像素尺寸计算标准差S和平均值
若则Xi为异常数据，其中，Xi为第i个参照尺的像素尺寸，i＝1,2,…,I，I为所述标识板中参照尺的个数，N为预设的常数因子。
优选地，所述的参照尺均包括多个同一直线上依次排列的图标；每行参照尺均包括多个沿同一直线依次排列的图标，所述图标的左右两侧边缘线分别与所述直线垂直。
优选地，所述标识板上参照尺的个数满足：5≤I≤20，其中，I为所述标识板中参照尺的个数。
有益效果，该测量装置使用人工智能技术，代替人为的测量工作，节省人力，加快效率，减少人为误差；且该测量装置易携带，成本低。便于推广和使用；可以达到1毫米的精准度，满足常见民用场景下的最高精度需求。
本发明第二方面提供了一种应用于上述测量装置的测量方法，所述方法包括：
获取处于同一平面内的待测对象和标识板的原始图像，其中，所述标识板上设有多行长度相同的参照尺且参照尺的实际长度已知；
对所述原始图像进行处理，确定所述原始图像中待测对象和标识板中每行参照尺的像素尺寸；
根据预设的判决条件依次判断每行参照尺的像素尺寸是否异常，若异常，则舍弃，并对未舍弃的参照尺的像素尺寸对进行修正，得到修正后的参照尺的像素尺寸；
根据所述标识板中参照尺的实际长度、修正后的参照尺的像素尺寸和所述原始图像中待测对象的像素尺寸，计算所述待测对象的实际尺寸，并通过显示终端予以显示。
优选地，所述的根据预设的判决条件依次判断每行参照尺的像素尺寸是否异常，具体是：
根据所述标识板中每行参照尺的像素尺寸计算标准差S和平均值
若则Xi为异常数据，其中，Xi为第i个参照尺的像素尺寸，i＝1,2,…,I，I为所述标识板中参照尺的个数，N为预设的常数因子。
有益效果，该测量装置使用人工智能技术，代替人为的测量工作，节省人力，加快效率，减少人为误差；且该测量装置易携带，成本低。便于推广和使用；可以达到1毫米的精准度，满足常见民用场景下的最高精度需求。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的一种基于计算机视觉的测量装置的结构框图；
图2是本发明实施例提供的一种标识板的结构图；
图3是本发明实施例提供的利用该标识板测量课本尺寸的示意图。
附图标记：图像采集模块1；图像识别模块2；修正模块3；计算模块4；显示终端5。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，图2，一种基于计算机视觉的测量装置，该测量装置包括：
图像采集模块1，用于获取处于同一平面内的待测对象和标识板的原始图像，其中，所述标识板上设有多行长度相同的参照尺且参照尺的实际长度已知，所述的每行参照尺均包括多个依次排列的图标；
图像识别模块2，用于对所述原始图像进行处理，确定所述原始图像中待测对象和标识板中每行参照尺的像素尺寸；
修正模块3，用于根据预设的判决条件依次判断每行参照尺的像素尺寸是否异常，若异常，则舍弃，并对未舍弃的参照尺的像素尺寸对进行修正，得到修正后的参照尺的像素尺寸；
计算模块4，用于根据所述标识板中参照尺的实际长度、修正后的参照尺的像素尺寸和所述原始图像中待测对象的像素尺寸，计算所述待测对象的实际尺寸，并通过显示终端予以显示。
在一种可实施的方式中，在所述修正模块3中，根据预设的判决条件依次判断每行参照尺的像素尺寸是否异常，具体是：
根据所述标识板中每行参照尺的像素尺寸计算标准差S和平均值
若则Xi为异常数据，其中，Xi为第i个参照尺的像素尺寸，i＝1,2,…,I，I为所述标识板中参照尺的个数。
优选地，所述图标为字母“H”，选择字母“H”作为参照尺中的图标，是因为在字母表中，字母“H”的左右边缘线是竖直的，相比于其他字母而言，可以更为精准的作为距离测量的标尺。在其他可选的实施方式中，所述图标还可以是字母“M”、“N”，还可以是矩形条。
选择多行字母作为参照尺，其本质上是多把尺子，通过计算机视觉技术获取每把尺子的像素尺寸，并根据上述预设的判决条件判断获取的每把尺子的像素尺寸是否为异常数据，进而把可能出现的测量误差降到最低，最后得到一把高精度的参照尺像素尺寸(精确度可达到毫米级)，再根据得到的参照尺像素尺寸，推导出原始图像中参照尺的像素尺寸和参照尺的实际长度的比例系数，进而根据该比例系数对待测对象进行测量。
优选地，所述标识板上参照尺的个数满足：5≤I≤20，其中，I为所述标识板中参照尺的个数。所述标识板上参照尺的个数可根据具体应用场景进行设定。
有益效果，该测量装置使用人工智能技术，代替人为的测量工作，节省人力，加快效率，减少人为误差；且该测量装置易携带，成本低。便于推广和使用；可以达到1毫米的精准度，满足常见民用场景下的最高精度需求。
图3示出了利用该测量装置测量书本宽度和高度的方法，该测量过程包括：
1).将需要测量的课本和标识板放置在桌面上，并用手机进行拍照；
2).将拍好的照片发送至图像识别模块2，图像识别模块2对该照片进行处理，确定所述原始图像中待测对象和标识板中每行参照尺的像素尺寸；
3).修正模块3对所述标识板中参照尺的像素尺寸进行修正，得到修正后的参照尺的像素尺寸；
4).计算模块4根据所述标识板中参照尺的实际长度和修正后的参照尺的像素尺寸，计算出参照尺的实际长度和修正后的参照尺的像素尺寸的比例系数D，式中，X为参照尺的实际长度，为修正后的参照尺的像素尺寸；
5)计算模块4进一步根据得到的比例系数D和所述原始图像中待测对象的像素尺寸，计算所述待测对象的实际尺寸并得到的实际尺寸标记在照片中，然后将带有标记的照片发送到手机终端予以显示，以方便用户获取测量结果。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种基于计算机视觉的测量装置，其特征在于，包括：
图像采集模块，用于获取原始图像，所述原始图像包括处于同一平面内的待测对象和标识板，其中，所述标识板上设有多行长度相同的参照尺，所述参照尺为标准长度；
图像识别模块，用于对所述原始图像进行处理，确定所述原始图像中待测对象和标识板中每行参照尺的像素尺寸；
修正模块，用于根据预设的判决条件依次判断每行参照尺的像素尺寸是否异常，若异常，则舍弃，并对未舍弃的参照尺的像素尺寸进行修正，得到修正后的参照尺的像素尺寸；
计算模块，用于根据所述标识板中参照尺的长度、修正后的参照尺的像素尺寸和所述原始图像中待测对象的像素尺寸，计算所述待测对象的实际尺寸，并通过显示终端予以显示。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，在所述修正模块中，根据预设的判决条件依次判断每行参照尺的像素尺寸是否异常，具体是：
根据所述标识板中每行参照尺的像素尺寸计算标准差S和平均值
若则Xi为异常数据，其中，Xi为第i个参照尺的像素尺寸，i＝1,2,…,I，I为所述标识板中参照尺的个数，N为预设的常数因子。
3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，每行参照尺均包括多个沿同一直线依次排列的图标，所述图标的左右两侧边缘线分别与所述直线垂直。
4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述标识板上参照尺的个数I满足：5≤I≤20。
5.一种应用于权利要求1-4任一所述测量装置的测量方法，其特征在于，所述方法包括：
获取处于同一平面内的待测对象和标识板的原始图像，其中，所述标识板上设有多行长度相同的参照尺且参照尺的实际长度已知；
对所述原始图像进行处理，确定所述原始图像中待测对象和标识板中每行参照尺的像素尺寸；
根据预设的判决条件依次判断每行参照尺的像素尺寸是否异常，若异常，则舍弃，并对未舍弃的参照尺的像素尺寸对进行修正，得到修正后的参照尺的像素尺寸；
根据所述标识板中参照尺的长度、修正后的参照尺的像素尺寸和所述原始图像中待测对象的像素尺寸，计算所述待测对象的实际尺寸，并通过显示终端予以显示。
6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，根据预设的判决条件依次判断每行参照尺的像素尺寸是否异常，具体是：
根据所述标识板中每行参照尺的像素尺寸计算标准差S和平均值
若则Xi为异常数据，其中，Xi为第i个参照尺的像素尺寸，i＝1,2,…,I，I为所述标识板中参照尺的个数，N为预设的常数因子。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112908878A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-04 | 江西慧光微电子有限公司 | 电子产品的加工方法及加工装置 |
| CN113759148A (zh) * | 2020-06-01 | 2021-12-07 | 汎铨科技股份有限公司 | 人工智能辨识的半导体影像量测方法 |
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