本發(fā)明涉及檢測(cè)，特別涉及一種因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢測(cè)方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺一般由因瓦帶和鋁合金或木質(zhì)尺身所構(gòu)成，配合精密數(shù)字水準(zhǔn)儀，可通過其尺帶上寬度與間隔均不同的分劃線排列組合傳遞長度（高程）信息。因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺的分劃精度是影響水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的重要影響因素之一。因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺在使用過程中可能會(huì)存在劃痕、磨損、變形等情況，影響測(cè)量結(jié)果。因此，需要對(duì)因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺進(jìn)行定期檢測(cè)，以保證水準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果量值的準(zhǔn)確可靠。

2、對(duì)因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢測(cè)方法，先后經(jīng)歷了人工目視瞄準(zhǔn)、光電顯微鏡和圖像傳感器的自動(dòng)化瞄準(zhǔn)。但是現(xiàn)有的檢測(cè)方法測(cè)量精度依然較低。亟需提供一種更高測(cè)量精度的檢測(cè)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢測(cè)方法及裝置。技術(shù)方案如下：

2、一方面，提供了一種因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢測(cè)方法，所述方法包括：

3、利用檢測(cè)設(shè)備獲取在對(duì)因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺上若干條分劃邊緣分別瞄準(zhǔn)時(shí)得到的測(cè)量基準(zhǔn)值和分劃圖像；

4、針對(duì)每一個(gè)分劃圖像均執(zhí)行：利用索貝爾算子對(duì)該分劃圖像逐行提取分劃邊緣位置，得到該分劃圖像的每一行像元中分劃邊緣所處的像元位置；利用抗差二次多項(xiàng)式擬合法對(duì)每一行像元中分劃邊緣所處的像元位置進(jìn)行擬合，得到該分劃圖像中分劃邊緣對(duì)應(yīng)的二次多項(xiàng)式；對(duì)該二次多項(xiàng)式中的偏移二次項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，若顯著性檢驗(yàn)通過，則確定該分劃邊緣存在異常，若顯著性校驗(yàn)未通過，則基于該二次多項(xiàng)式獲取該分劃邊緣的偏離值；

5、基于顯著性校驗(yàn)未通過的多個(gè)二次多項(xiàng)式，計(jì)算斜率均值；

6、利用所述斜率均值對(duì)每一條目標(biāo)分劃邊緣的測(cè)量基準(zhǔn)值進(jìn)行修正；所述目標(biāo)分劃邊緣為顯著性校驗(yàn)未通過的二次多項(xiàng)式對(duì)應(yīng)的分劃邊緣；

7、針對(duì)每一個(gè)目標(biāo)分劃邊緣，均執(zhí)行：利用該目標(biāo)分劃邊緣的偏離值和修正后的測(cè)量基準(zhǔn)值，計(jì)算該目標(biāo)分劃邊緣的真實(shí)位置，利用該真實(shí)位置以及標(biāo)尺標(biāo)準(zhǔn)確定該目標(biāo)分劃邊緣是否存在異常。

8、另一方面，提供了一種因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢測(cè)裝置，所述裝置包括：

9、獲取單元，用于利用檢測(cè)設(shè)備獲取在對(duì)因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺上若干條分劃邊緣分別瞄準(zhǔn)時(shí)得到的測(cè)量基準(zhǔn)值和分劃圖像；

10、提取單元，用于針對(duì)每一個(gè)分劃圖像均執(zhí)行：利用索貝爾算子對(duì)該分劃圖像逐行提取分劃邊緣位置，得到該分劃圖像的每一行像元中分劃邊緣所處的像元位置；利用抗差二次多項(xiàng)式擬合法對(duì)每一行像元中分劃邊緣所處的像元位置進(jìn)行擬合，得到該分劃圖像中分劃邊緣對(duì)應(yīng)的二次多項(xiàng)式；對(duì)該二次多項(xiàng)式中的偏移二次項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，若顯著性檢驗(yàn)通過，則確定該分劃邊緣存在異常，若顯著性校驗(yàn)未通過，則基于該二次多項(xiàng)式獲取該分劃邊緣的偏離值；

11、計(jì)算單元，用于基于顯著性校驗(yàn)未通過的多個(gè)二次多項(xiàng)式，計(jì)算斜率均值；

12、修正單元，用于利用所述斜率均值對(duì)每一條目標(biāo)分劃邊緣的測(cè)量基準(zhǔn)值進(jìn)行修正；所述目標(biāo)分劃邊緣為顯著性校驗(yàn)未通過的二次多項(xiàng)式對(duì)應(yīng)的分劃邊緣；

13、確定單元，用于針對(duì)每一個(gè)目標(biāo)分劃邊緣，均執(zhí)行：利用該目標(biāo)分劃邊緣的偏離值和修正后的測(cè)量基準(zhǔn)值，計(jì)算該目標(biāo)分劃邊緣的真實(shí)位置，利用該真實(shí)位置以及標(biāo)尺標(biāo)準(zhǔn)確定該目標(biāo)分劃邊緣是否存在異常。

14、另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器用于存放計(jì)算機(jī)程序，所述處理器用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器上所存放的計(jì)算機(jī)程序，以實(shí)現(xiàn)上述所述的因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢測(cè)方法的步驟。

15、另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述所述因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢測(cè)方法的步驟。

16、另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述所述的因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢測(cè)方法的步驟。

17、本發(fā)明提供的技術(shù)方案至少可以帶來以下有益效果：

18、利用檢測(cè)設(shè)備對(duì)因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺上的分劃邊緣測(cè)量過程中同時(shí)獲取分劃圖像，利用分劃圖像提取出分劃邊緣所處的像元位置，如果標(biāo)尺上存在損傷，那么每一行像元中分劃邊緣所處的像元位置可能會(huì)不同，基于此，利用抗差二次多項(xiàng)式擬合法對(duì)每一行像元中分劃邊緣所處的像元位置進(jìn)行擬合，可以得到二次多項(xiàng)式，若二次多項(xiàng)式中的偏移二次項(xiàng)系數(shù)顯著性校驗(yàn)通過，表明該分劃邊緣在標(biāo)尺上呈曲線狀，進(jìn)而可以直接確定該分劃邊緣存在異常，若二次多項(xiàng)式中的偏移二次項(xiàng)系數(shù)顯著性校驗(yàn)未通過，表明該分劃邊緣在標(biāo)尺上呈直線狀，利用該二次多項(xiàng)式可以獲取到該分劃邊緣的偏離值；在獲取若干個(gè)分劃邊緣一一對(duì)應(yīng)的若干個(gè)分劃圖像時(shí)是采用同一個(gè)檢測(cè)設(shè)備獲取的，若存在顯著性校驗(yàn)未通過的多個(gè)二次多項(xiàng)式，表明利用檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的測(cè)量基準(zhǔn)值是在分劃邊緣存在傾斜的情況下檢測(cè)的，因此通過計(jì)算斜率均值，利用斜率均值對(duì)每一條目標(biāo)分劃邊緣的測(cè)量基準(zhǔn)值進(jìn)行修正，從而可以利用修正后的測(cè)量基準(zhǔn)值和利用分劃圖像得到的偏離值計(jì)算得到目標(biāo)分劃邊緣的真實(shí)位置，進(jìn)而可利用該真實(shí)位置以及標(biāo)尺標(biāo)準(zhǔn)確定目標(biāo)分劃邊緣是否存在異常?？梢?，本方案在檢測(cè)分劃邊緣是否存在異常時(shí)，具有較高的檢測(cè)精度。

技術(shù)特征：

1.一種因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)設(shè)備包括：上位機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、導(dǎo)軌滑臺(tái)、激光干涉儀和工業(yè)相機(jī)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述激光干涉儀為雙頻激光干涉儀，兩條激光對(duì)應(yīng)的光束一條為測(cè)量光束，另一條為參考光束；其中，測(cè)量光束與參考光束之間的水平距離，與參考光束與導(dǎo)軌滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)軸線之間的水平距離相等。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述激光干涉儀的測(cè)量值均是經(jīng)過環(huán)境干擾補(bǔ)償后得到的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述利用索貝爾算子對(duì)該分劃圖像逐行提取分劃邊緣位置之前，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述確定二值化圖像中的孤立噪聲，包括：

7.一種因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置包括：

8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器用于存放計(jì)算機(jī)程序，所述處理器用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器上所存放的計(jì)算機(jī)程序，以實(shí)現(xiàn)上述權(quán)利要求1-6任一所述方法的步驟。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6任一所述的方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6任一所述的方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺的檢測(cè)方法及裝置，屬于檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。方法包括：利用檢測(cè)設(shè)備獲取在對(duì)因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺上若干條分劃邊緣分別瞄準(zhǔn)時(shí)得到的測(cè)量基準(zhǔn)值和分劃圖像；利用索貝爾算子對(duì)該分劃圖像逐行提取分劃邊緣位置，并利用抗差二次多項(xiàng)式擬合法對(duì)每一行像元中分劃邊緣所處的像元位置進(jìn)行擬合，對(duì)擬合得到的二次多項(xiàng)式中的偏移二次項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，并基于顯著性校驗(yàn)未通過的多個(gè)二次多項(xiàng)式，計(jì)算斜率均值；利用所述斜率均值對(duì)每一條目標(biāo)分劃邊緣的測(cè)量基準(zhǔn)值進(jìn)行修正，該目標(biāo)分劃邊緣的偏離值和修正后的測(cè)量基準(zhǔn)值，計(jì)算該目標(biāo)分劃邊緣的真實(shí)位置。本發(fā)明在檢測(cè)分劃邊緣是否存在異常時(shí)，具有較高的檢測(cè)精度。

技術(shù)研發(fā)人員：朱傳東,李文一,劉雪龍,龐柳青,黃家亮,生迪迪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國地震局第一監(jiān)測(cè)中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19