CN110132150A - 可见光源光斑尺寸测试的系统及其方法 - Google Patents

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冯宗伟
李小凡
翁煜
洪丽娟
成云飞
黄思婕
王立
王武
马洪娜
李明
刘月霞
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters

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Abstract

本发明涉及一种可见光源光斑尺寸测试的系统，包括照射平面03、图像采集单元02和数据处理服务器01，所述的照射平面03上设置有4个标记点，所述的图像采集单元02与所述的照射平面03相连接，所述的图像采集单元02垂直于所述的照射平面03中心，固定于所述照射平面03的前方，所述的数据处理服务器01与所述的图像采集单元02相连接。本发明还涉及一种实现可见光源光斑尺寸测试处理的方法。采用了本发明的可见光源光斑尺寸测试的系统及其方法，通过对图像采集单元02采集到的数据进行分析，分别计算多个过光斑中心点的光斑直径尺寸，进而对其求均值获得最终光斑直径尺寸，最终结果通过软件直接显示，无需人工判读，大大提高了可见光源光斑尺寸的测试效率。

Description

可见光源光斑尺寸测试的系统及其方法
技术领域
本发明涉及检测设备领域，尤其涉及可见光源光斑测试技术领域，具体是指一种可见光源光斑尺寸测试的系统及其方法。
背景技术
近年来，随着移动型视音频采集设备的不断推广，移动型视音频采集设备应用场景越来越广，尤其是针对临时布控场景中视音频记录设备、移动型执法警务等等场景，移动型视音频记录设备作为主要的现场记录设备，其视音频采集质量尤其重要。其中，视频的图像质量更是重中之重。然而针对移动型视音频采集设备来说，夜间可见光源补光设备的质量更是影响视音频采集质量的关键。可见光源光斑尺寸作为补光设备的重要参数，一直是补光设备检测中的关键参数。
但目前现阶段可见光源光斑尺寸测试普遍以人工测试为主，将光斑投射到平面通过人工测量确定，因此测量中存在测试精度不高以及测试复杂等问题。很多测试人员仍采用主观判断或者非常简陋的测量方法来完成测试，不具有客观性及准确性。因此本发明专利提供了一种可直观读取可见光源光斑直径尺寸的测量设备，无需人工判读，大大提高了可见光源光斑尺寸的测试效率。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种效率高、准确性高、客观性好的可见光源光斑尺寸测试的系统及其方法。
为了实现上述目的，本发明的可见光源光斑尺寸测试的系统及其方法如下：
该可见光源光斑尺寸测试的系统，其主要特点是，所述的系统包括照射平面、图像采集单元和数据处理服务器，所述的照射平面上设置有4个标记点，所述的图像采集单元与所述的照射平面相连接，所述的图像采集单元垂直于所述的照射平面中心，固定于所述照射平面的前方，所述的数据处理服务器与所述的图像采集单元相连接。
较佳地，所述的照射平面为墙面，所述的4个标记点为持续发光的红色LED灯。
较佳地，所述的图像采集单元固定在距离墙体5米处位置且垂直于照射平面。
较佳地，所述的图像采集单元为枪型摄像机。
较佳地，所述的数据处理服务器包括台式电脑主机和显示器。
该基于上述系统实现可见光源光斑尺寸测试处理的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)采集并读取图像数据；
(2)提取光斑区域边缘点、光斑中心点和标记点像素的坐标；
(3)计算光斑边缘区域对应的实际物理坐标；
(4)对计算获得的实际物理坐标求取穿过光斑中心的直径数据，并对多个穿过光斑中心的直径数据进行求均值处理，获取最终光斑区域直径尺寸。
较佳地，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)从所述的图像采集单元读取单帧图像数据；
(1.2)对读取到的图像进行二值化处理；
(1.3)对所述二值化后的图像进行区域提取。
较佳地，所述的步骤(3)中计算实际物理坐标，具体为：
根据以下公式计算实际物理坐标：
其中，(x，y)为光斑区域边缘点及光斑区域中心点的图像坐标，(X，Y，Z)为图像点(x，y)对应于空间物理坐标系的实际坐标，f为采集单元摄像机的焦距，f、(Xs，Ys，Zs)和(a1、a2，a3，b1，b2，b3，c1，c2，c3)为四个标记点通过张正友相机标定算法求取得到的值。
较佳地，所述的步骤(3)中计算光斑区域直径尺寸，具体为：
根据以下公式计算光斑区域直径尺寸：
其中，i为图像光斑区域的第i个边缘点，di为边缘点i到中心点的实际距离。
采用了本发明的可见光源光斑尺寸测试的系统及其方法，通过对图像采集单元采集到的数据进行分析，分别计算多个过光斑中心点的光斑直径尺寸，进而对其求均值获得最终光斑直径尺寸，最终结果通过软件直接显示，无需人工判读，大大提高了可见光源光斑尺寸的测试效率。
附图说明
图1为本发明的可见光源光斑尺寸测试的系统的连接结构示意图。
图2为本发明的可见光源光斑尺寸测试的系统的照射平面示意图。
图3为本发明的实现可见光源光斑尺寸测试处理的方法的处理过程流程图。
附图标记：
01 数据处理服务器
02 图像采集单元
03 照射平面
S1，S2，S3，S4 四个标记点
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的该可见光源光斑尺寸测试的系统，其中包括照射平面03、图像采集单元02和数据处理服务器01，所述的照射平面03上设置有4个标记点，所述的图像采集单元02与所述的照射平面03相连接，所述的图像采集单元02垂直于所述的照射平面03中心，固定于所述照射平面03的前方，所述的数据处理服务器01与所述的图像采集单元02相连接。
作为本发明的优选实施方式，所述的照射平面03为墙面，所述的4个标记点为持续发光的红色LED灯。
作为本发明的优选实施方式，所述的图像采集单元02固定在距离墙体5米处位置且垂直于照射平面03。
作为本发明的优选实施方式，所述的图像采集单元02为枪型摄像机。
作为本发明的优选实施方式，所述的数据处理服务器01包括台式电脑主机和显示器。
本发明的该基于上述系统实现可见光源光斑尺寸测试处理的方法，其中包括以下步骤：
(1)采集并读取图像数据；
(1.1)从所述的图像采集单元02读取单帧图像数据；
(1.2)对读取到的图像进行二值化处理；
(1.3)对所述二值化后的图像进行区域提取；
(2)提取光斑区域边缘点、光斑中心点和标记点像素的坐标；
(3)计算光斑边缘区域对应的实际物理坐标；
(4)对计算获得的实际物理坐标求取穿过光斑中心的直径数据，并对多个穿过光斑中心的直径数据进行求均值处理，获取最终光斑区域直径尺寸。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(3)中计算实际物理坐标，具体为：
根据以下公式计算实际物理坐标：
其中，(x，y)为光斑区域边缘点及光斑区域中心点的图像坐标，(X，Y，Z)为图像点(x，y)对应于空间物理坐标系的实际坐标，f为采集单元摄像机的焦距，f、(Xs，Ys，Zs)和(a1、a2，a3，b1，b2，b3，c1，c2，c3)为四个标记点通过张正友相机标定算法求取得到的值。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(3)中计算光斑区域直径尺寸，具体为：
根据以下公式计算光斑区域直径尺寸：
其中，i为图像光斑区域的第i个边缘点，di为边缘点i到中心点的实际距离。
本发明的具体实施方式中，本发明专利涉及一种可见光源光斑尺寸测试系统，包括一光源照射平面03，一图像采集单元02及一数据处理服务器01。采用了该发明专利中的可见光源光斑尺寸测试系统，预先在照射平面03设置四个标记点，记录其在实际物理坐标系中空间位置，随后通过图像采集单元02采集照射面光斑图像，通过计算服务器应用图像处理算法提取照射面成像中光斑区域边缘点像素坐标、中心点坐标及标记点对应成像区域的中心点像素坐标，随后利用近景摄影测量方法建立中光斑区域边缘点像素坐标、光斑中心点像素坐标与实际物理坐标的对应关系，进而计算获取光斑区域的直径。
本发明的目的是克服了上述检测方法的缺点，提供了一种能够实现可见光源光斑尺寸自动测试的系统。
该可见光源光斑尺寸测试系统包括：照射平面03；图像采集单元02；数据处理服务器01，所述图像采集单元02相连接。
该可见光源光斑尺寸测试系统的图像采集单元02采用枪型摄像机。
该可见光源光斑尺寸测试系统的照射平面03为一白色墙面，所述的照射平面03包含4个标记点，在所述墙面四个顶点部位布置四个红色LED灯。
该可见光源光斑尺寸测试系统的数据处理服务器01包括：
硬件组成，通过网络与所述的图像采集单元02相连接；
软件部分，与所述的信息采集模块和所述的信息获取子模块相连接，挂载于所述硬件部分。
该可见光源光斑尺寸测试系统的数据处理服务器01的软件部分包括：
光斑区域边缘点、光斑中心点及标记点像素坐标提取，分析图像采集单元02采集到图像，并对所述照射面的四个标记点及设备照射的光斑区域进行提取；
实际物理坐标计算，应用四元素摄影测量算法计算光斑边缘区域对应的实际物理坐标；
光斑区域直径计算，对计算获得的实际物理坐标求取穿过光斑中心的直径数据，并对多个穿过光斑中心的直径数据进行求均值处理，获取最终光斑直径尺寸。
该可见光源光斑尺寸测试系统的图像采集单元02采用枪型摄像机，图像采集单元02垂直于所述照射平面03中心，固定于所述距离照射平面03前方，其在距离墙体5米处位置垂直于照射平面03固定。
该可见光源光斑尺寸测试系统的数据处理服务器01采用台式电脑主机及显示器组成，其通过网线与所述图像采集单元02连接。
请参阅图2所示，其为本发明专利的可见光源光斑尺寸测试系统的照射平面03示意图。
该可见光源光斑尺寸测试系统的照射平面03采用纯灰色墙体，四个标记点采用红色持续发光的LED灯，其在平面中保持空间物理位置对称，并以墙体的左下角为零点位置，记录四个标记点在空间物理坐标系中的坐标记为标记点1(X1，Y1，0)、标记点2(X2，Y2，0)、标记点3(X3，Y3，0)、标记点4(X4，Y4，0)。
请参阅图3所示，其为本发明专利的可见光源光斑尺寸测试系统的数据处理软件过程流程图，其包含：
光斑区域边缘点、光斑中心点及标记点像素坐标提取；
实际物理坐标计算；
光斑区域直径计算，三步成逐步递进关系。
光斑区域边缘点、光斑中心点及标记点像素坐标提取软件模块包含：
图像读取，从所述图像采集单元02读取单帧图像数据；
二值化处理，对所述图像读取模块读取到的图像进行二值化处理，即设置阈值δ，对图像的灰度分量进行处理，当图像某一点对应值Y(x，y)，当Y(x，y)＜δ时置Y(x，y)＝0；当Y(x，y)≥δ时置Y(x，y)＝255。
区域提取，对所述二值化后的图像进行区域提取。提取中采用3×3矩形框对图片每一行进行分别遍历，获取图片中的标记点区域及光斑区域，并输出标记点中心区域像素点坐标Image1(x1，y1)、Image2(x2，y2)、Image3(x3，y3)、Image4(x4，y4)、光斑区域中心点坐标ImaSpotCenter(x，y)及光斑区域的边缘点图像坐标集ImaSpot(xi，yi)，i指图像光斑区域的第i个边缘点。
实际物理坐标计算采用如下公式进行计算：
其中(Xs，Ys，Zs)和(a1、a2，a3，b1，b2，b3，c1，c2，c3)采用张正友相机标定算法根据四个标记点求取，(x，y)为光斑区域边缘点及光斑区域中心点的图像坐标，(X，Y，Z)为图像点(x，y)对应于空间物理坐标系的实际坐标，其中由于空间物理坐标系选取照射平面03的左下角作为原点，因此空间物理坐标系中Z＝0。
通过上述所述物理坐标计算方法计算光斑中心点实际物理坐标及光斑边缘点的实际物理坐标。
光斑区域直径尺寸通过距离计算方法，计算边缘点i到中心点的实际距离di，实际尺寸
采用了本发明的可见光源光斑尺寸测试的系统及其方法，通过对图像采集单元02采集到的数据进行分析，分别计算多个过光斑中心点的光斑直径尺寸，进而对其求均值获得最终光斑直径尺寸，最终结果通过软件直接显示，无需人工判读，大大提高了可见光源光斑尺寸的测试效率。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (9)

1.一种可见光源光斑尺寸测试的系统，其特征在于，所述的系统包括照射平面(03)、图像采集单元(02)和数据处理服务器(01)，所述的照射平面(03)上设置有4个标记点，所述的图像采集单元(02)与所述的照射平面(03)相连接，所述的图像采集单元(02)垂直于所述的照射平面(03)中心，固定于所述照射平面(03)的前方，所述的数据处理服务器(01)与所述的图像采集单元(02)相连接。
2.根据权利要求1所述的可见光源光斑尺寸测试的系统，其特征在于，所述的照射平面(03)为墙面，所述的4个标记点为持续发光的红色LED灯。
3.根据权利要求1所述的可见光源光斑尺寸测试的系统，其特征在于，所述的图像采集单元(02)固定在距离墙体5米处位置且垂直于照射平面(03)。
4.根据权利要求1所述的可见光源光斑尺寸测试的系统，其特征在于，所述的图像采集单元(02)为枪型摄像机。
5.根据权利要求1所述的可见光源光斑尺寸测试的系统，其特征在于，所述的数据处理服务器(01)包括台式电脑主机和显示器。
6.一种基于权利要求1所述的系统实现可见光源光斑尺寸测试处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)采集并读取图像数据；
(2)提取光斑区域边缘点、光斑中心点和标记点像素的坐标；
(3)计算光斑边缘区域对应的实际物理坐标；
(4)对计算获得的实际物理坐标求取穿过光斑中心的直径数据，并对多个穿过光斑中心的直径数据进行求均值处理，获取最终光斑区域直径尺寸。
7.根据权利要求6所述的实现可见光源光斑尺寸测试处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)从所述的图像采集单元(02)读取单帧图像数据；
(1.2)对读取到的图像进行二值化处理；
(1.3)对所述二值化后的图像进行区域提取。
8.根据权利要求6所述的实现可见光源光斑尺寸测试处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中计算实际物理坐标，具体为：
根据以下公式计算实际物理坐标：
其中，(x,y)为光斑区域边缘点及光斑区域中心点的图像坐标，(X，Y，Z)为图像点(x,y)对应于空间物理坐标系的实际坐标，f为采集单元摄像机的焦距，f、(Xs，Ys，Zs)和(a1、a2，a3，b1，b2，b3，c1，c2，c3)为四个标记点通过张正友相机标定算法求取得到的值，f所述采集单元摄像机的焦距。
9.根据权利要求6所述的实现可见光源光斑尺寸测试处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中计算光斑区域直径尺寸，具体为：
根据以下公式计算光斑区域直径尺寸：
其中，i为图像光斑区域的第i个边缘点，di为边缘点i到中心点的实际距离。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114450587A (zh) * 2019-10-16 2022-05-06 株式会社岛津制作所 成像质量分析装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106097317A (zh) * 2016-06-02 2016-11-09 南京康尼机电股份有限公司 一种基于离散余弦相位信息的多光斑检测和定位方法
CN108198222A (zh) * 2018-01-29 2018-06-22 大连东软信息学院 一种广角镜头标定及图像矫正方法
CN108257137A (zh) * 2017-11-27 2018-07-06 南京浩梁景信息科技有限公司 一种基于视觉光斑自动判读的角度测量方法及系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106097317A (zh) * 2016-06-02 2016-11-09 南京康尼机电股份有限公司 一种基于离散余弦相位信息的多光斑检测和定位方法
CN108257137A (zh) * 2017-11-27 2018-07-06 南京浩梁景信息科技有限公司 一种基于视觉光斑自动判读的角度测量方法及系统
CN108198222A (zh) * 2018-01-29 2018-06-22 大连东软信息学院 一种广角镜头标定及图像矫正方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何国辉 等: "基于圆点阵列的多相机外部参数标定", 《五邑大学学报》 *
王天正 等: "基于嵌入式图像识别技术的空间小位移测量", 《计算机应用与软件》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114450587A (zh) * 2019-10-16 2022-05-06 株式会社岛津制作所 成像质量分析装置

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