3.2 數據處理軟件的設計

　　數據處理軟件的主要目的就是設計恰當的算法，對圖像信息進行處理，提取圖像的邊緣特征并以此為基礎進行高層次的處理，如：特征描述、識別和理解。圖像的邊緣特征是圖像信息最重要的特征，在對CCD圖像進行處理時，首先要解決好圖像的邊緣問題。邊緣定位精度將直接影響測量結果的精度。

　　傳統的邊緣檢測算法是考察圖像的每個象素在某個鄰域內灰度的變化，利用邊緣鄰近一階或二階導數的變化規律來檢測邊緣。但利用這種方法進行數據處理時?由于受到CCD自身的制造工藝和工作原理的影響?其分辨率只能達到一個光敏元大小。故為了進一步提高CCD的測量精度和分辨率，選用了直線擬合最小二乘法來確定圖像的邊緣點。以圖像邊緣斜坡段梯度最大點為中心，對稱地選取斜坡段的2n+1個點進行直線擬合，以此來提高整個CCD數據采集系統的測量精度。采用空間擬合法確定圖像邊緣點對于減小隨機性測量誤差是非常有利的。

　　4 數據采集系統的性能評價

　　在對數據采集系統軟硬件設計和測試成功后，將該數據采集系統配以合適的光學成像系統，以直徑為8.00mm（由千分尺測得）的卷煙標準棒為被測物，調整合適的積分時間和光照強度，對卷煙標準棒的直徑進行了驗證性測量。在同一段時間內對同一被測物進行了10次測量，其實驗結果如圖4所示。

　　圖4 實驗測量結果

　　實驗結果表明，該數據采集系統的測量精度在0.05mm之內，變異系數不超過1%，說明該數據采集系統的測量精度高、重復性好。