基于水平集方法的划痕形状表面视觉测量

设计了一种基于水平集与各项异性扩散的划痕形状尺寸自动测量方法,对光学显微镜下的划痕测试图像进行了分割与尺寸测量。在轮廓分割上利用基于距离正则化的水平集方法(DRLSE)来分割划痕轮廓,使用各项异性扩散代替高斯滤波作为边缘指示函数的去噪方法。通过人工设置初始水平集,演化得到完整的划痕轮廓,再经过亚像素调整得到轮廓坐标。在划痕形貌尺寸测量上,根据划痕轮廓坐标测量划痕宽度分布与划痕长度,并计算出划痕平均宽度与划痕面积。根据实验讨论了演化参数对测量值的影响,在最佳演化参数下,划痕平均宽度与划痕面积的相对测量误差小于0.06%和0.1%。对不同划痕图像进行测量,并与人工分割及传统DRLSE模型相比较。实验结果表明,在轮廓分割上,该方法相比传统DRLSE模型具有更好的分割效果。在划痕平均宽度与划痕面积的测量上,该方法也具有更高的精度与准确度。