不規則圖形的面積量測系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種影像處理技術，尤其涉及一種通過影像量測對不規則圖形的面積 進行量測的系統及方法。
【背景技術】
[0002] 不規則圖形的形狀千變萬化，其面積計算由于不能使用規則元素面積計算的方程 式算法，如此一來，成為了生產制造業里面一個重要的技術難題。此外，測量儀器的精度，加 工來料問題，加工環境問題，面積算法問題等多方面影響，也很難保證不規則圖形的面積測 量精度和計算效率。
【發明內容】
[0003] 鑒于以上內容，有必要提供一種不規則圖形的面積量測系統，其可以計算不規則 圖形的面積，并保證不規則圖形的面積測量精度和計算效率。
[0004] 還有必要提供一種不規則圖形的面積量測方法，其可以計算不規則圖形的面積， 并保證不規則圖形的面積測量精度和計算效率。
[0005] -種不規則圖形的面積量測系統，該系統運行于主機中，所述主機與量測設備連 接，該系統包括：獲取模塊，用于通過量測設備的電荷耦合裝置拍攝待測工件的圖片；所述 獲取模塊，用于從所述待測工件的圖片中獲取輪廓點及輪廓點坐標；三角網格化模塊，用于 對所述輪廓點進行三角網格化處理，形成實體面；計算模塊，用于計算輪廓圖形在三角網格 化后每個三角形的面積，以得到輪廓圖形的面積。
[0006] -種不規則圖形的面積量測方法，該方法運用于主機中，所述主機與量測設備連 接，該方法包括如下步驟：通過量測設備的電荷耦合裝置拍攝待測工件的圖片；從所述待 測工件的圖片中獲取輪廓點及輪廓點坐標；對所述輪廓點進行三角網格化處理，形成實體 面；計算輪廓圖形在三角網格化后每個三角形的面積，以得到輪廓圖形的面積。
[0007] 相較于現有技術，所述的不規則圖形的面積量測系統及方法，其可以量測不規則 圖形的面積，并保證不規則圖形的面積測量精度和計算效率。
【附圖說明】
[0008] 圖1是本發明不規則圖形的面積量測系統較佳實施例的運行環境示意圖。
[0009] 圖2是本發明圖1中量測設備的示意圖
[0010] 圖3是本發明不規則圖形的面積量測系統較佳實施例的功能模塊圖。
[0011] 圖4是本發明不規則圖形的面積量測方法較佳實施例的作業流程圖。
[0012] 圖5是本發明輪廓圖形的示意圖。
[0013] 圖6是本發明對輪廓點進行三角網格化的示意圖。
[0014] 圖7是本發明標示輪廓圖形面積的示意圖。
[0015] 主要元件符號說明
[0016]
[0017] 如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本發明。
【具體實施方式】
[0018] 如圖1所示，是本發明不規則圖形的面積量測系統較佳實施例的運行環境示意 圖。該不規則圖形的面積量測系統10運行于一臺主機1中，該主機1連接一臺顯示設備 2及輸入設備3。該主機1包括存儲設備12,至少一個處理器14。所述輸入設備3可以為 鍵盤或鼠標。所述主機1為，但不限于，個人計算機、服務器等設備。該主機1還連接有 一量測設備4。如圖2所示，所述量測設備4包括一個電荷親合裝置40 (Charge Coupled Device, (XD)及一個工作平臺42。所示工作平臺42上水平放置有待測工件44。所述量測 設備4通過CCD 40在不同角度對待測工件44的輪廓進行圖形拍攝以得到二維圖片。
[0019] 在本實施例中，所述不規則圖形的面積量測系統10以軟件程序或指令的形式安 裝在存儲設備12中，并由處理器14執行。在其它實施例中，所述存儲設備12可以為主機 1外接的存儲器。
[0020] 如圖3所示，是本發明不規則圖形的面積量測系統10較佳實施例的功能模塊圖。 該不規則圖形的面積量測系統10包括獲取模塊100、三角網格化模塊102及計算模塊104。 本發明所稱的模塊是完成一特定功能的計算機程序段，比程序更適合于描述軟件在計算機 中的執行過程，因此本發明以下對軟件描述都以模塊描述。
[0021] 所述獲取模塊100用于通過(XD 40拍攝待測工件44的圖片。具體而言，把待測 工件44放置在工作平臺42上，并保持(XD 40和工作平臺42平行，通過(XD 40對待測工 件進行圖像拍攝，以得到待測工件的圖片。
[0022] 所述獲取模塊100還用于從所述待測工件的圖片中獲取輪廓點及輪廓點坐標。具 體而言，將所述待測工件的圖片進行二值化處理，根據二值化處理后的圖片像素變化（白 到黑或黑到白）計算輪廓點的二維（x，y)輪廓坐標，即通過所述待測工件的圖片中清晰部 分（對焦閥值）像素急劇變化的位置（白到黑或黑到白）找到輪廓點及輪廓點坐標。如圖 5中所示，獲取模塊100得到待測工件44的輪廓點。
[0023] 所述三角網格化模塊102用于對所述輪廓點進行三角網格化處理，形成實體面。 具體而言，從輪廓點中任意選取距離最近的兩點確定一條有效邊，以此有效邊作為三角形 的邊；尋找與該有效邊距離附近的第三點，要求該有效邊與第三點所構成三角形的外接圓 內不包含其它點，否則舍棄該點；依次選取以三角形的另外兩邊作為有效邊，尋找有效邊附 近的點，構建新的三角形，要求有效邊與第三點所構成的新的三角形的外接圓內不包含其 它點，依次操作循環，直到所有輪廓點都被連接成三角形，達到三角網格化的效果，形成實 體面。如圖6所示，假設有4個輪廓點（實際情況點數目遠大于該值），以AB為基準邊，確 定另一個頂點。過三角形ABC的外接圓內不包含其他點，故C點符合要求，而過三角形ABD 的外接圓內包含點C，故舍棄D點。最終以A，B，C三點構建三角形。按照上述操作邏輯，依 次操作循環，再分別以BC邊，AC邊以及新構建的三角形的邊為基準，構建新的三角形，直到 所有輪廓點都被連接成三角形，達到三角網格化的效果，形成實體面。
[0024] 所述計算模塊104用于計算輪廓圖形在三角網格化后每個三角形的面積，以得到 輪廓圖形的面積。具體地說，根據輪廓點坐標，可以得出構建的三角網格中每個三角形各邊 的邊長，因此可以使用海倫公式進行各三角形面積的快速計算。
[0025] 海倫公式
[0026] 其中，s為三角形面積，a、b、c為三角形的三個邊長。
[0027] 在計算了每個三角形面積后，對各三角形面積進行累加求和，所得結果即為不規 則元素的面積。
[0028]
[0029] 此外，所述計算模塊104還用于生成一個圖表，該圖表標示同一批次的多個待測 產品所計算的面積。如圖7所示，計算模塊104計算了 10個待測產品的面積，并生成一張 圖表，以供用戶查看。
[0030] 如圖3所示，是本發明不規則圖形的面積量測方法較佳實施例的作業流程圖。
[0031] 步驟S10,所述獲取模塊100通過(XD 40拍攝待測工件44的圖片。具體而言，把 待測工件44放置在工作平臺42上，并保持(XD 40和工作平臺42平行，通過(XD 40對待 測工件進行圖像拍攝，以得到