显微视场下微型零件亚像素边缘检测方法

为了提高微型零件在显微视场下的边缘检测精度, 提出了一种非正交二次B样条小波变换结合Zernike矩的亚像素边缘检测算法. 采用非正交二次B样条小波变换算法得到图像的像素级边缘, 利用Zernike矩算法的矩不变性对像素级边缘进行亚像素边缘细化. 为了实现算法的原理, 建立了一套微型零件的实时检测系统. 给出了系统的总体结构和工作原理, 完成了实时图像采集与检测, 分析了检测结果, 并对检测精度进行了评估. 实验结果表明: 该系统检测零件尺寸可以达到0.01~10 mm, 检测精度可以达到0.01%~0.1%, 可准确识别出微型零件的边缘, 将检测精度提高到亚像素级, 满足了在显微视场下微型零件检测的需要.     

基于机器视觉的螺纹在线检测方法

针对汽车制动管螺纹联接零件在线检测需求,提出了一种基于机器视觉的螺纹参数在线检测方法.基于图像矩、仿射变换、双线性插值法对螺纹图像进行倾斜校正,利用中值滤波抑制螺纹边缘区域颗粒化现象.在Canny算法提取的像素边缘基础上,用二次曲线拟合法得到了螺纹图像亚像素边缘,用三次B样条曲线对亚像素边缘进行拟合,根据拟合曲线的曲率检测螺纹角点,最后基于最小二乘法计算出螺纹各尺寸参数.实验结果表明,本文所提出的螺纹检测方法具有效率高、精度高等特点,可以满足在线检测需求.     

基于机器视觉的螺纹在线检测方法

针对汽车制动管螺纹联接零件在线检测需求,提出了一种基于机器视觉的螺纹参数在线检测方法.基于图像矩、仿射变换、双线性插值法对螺纹图像进行倾斜校正,利用中值滤波抑制螺纹边缘区域颗粒化现象.在Canny算法提取的像素边缘基础上,用二次曲线拟合法得到了螺纹图像亚像素边缘,用三次B样条曲线对亚像素边缘进行拟合,根据拟合曲线的曲率检测螺纹角点,最后基于最小二乘法计算出螺纹各尺寸参数.实验结果表明,本文所提出的螺纹检测方法具有效率高、精度高等特点,可以满足在线检测需求.     

显微视场下微型零件亚像素边缘检测方法（英文）

为了提高微型零件在显微视场下的边缘检测精度,提出了一种非正交二次B样条小波变换结合Zernike矩的亚像素边缘检测算法.采用非正交二次B样条小波变换算法得到图像的像素级边缘,利用Zernike矩算法的矩不变性对像素级边缘进行亚像素边缘细化。为了实现算法的原理,建立了一套微型零件的实时检测系统。给出了系统的总体结构和工作原理,完成了实时图像采集与检测,分析了检测结果,并对检测精度进行了评估。实验结果表明:该系统检测零件尺寸可以达到0.01~10 mm,检测精度可以达到0.01%~0.1%,可准确识别出微型零件的边缘,将检测精度提高到亚像素级,满足了在显微视场下微型零件检测的需要。     

平板类微小型零件的移动位姿调整

微小型零件移动位姿的精确定位及调整是微小型零件装配的关键。针对待装配微小型零件的特征,在搭建微装配平台的基础上,开发了相应的移动位姿识别算法,并利用高精密旋转电机实现了目标零件的位姿调整。具体方法为:对采集图像进行滤波、阈值分割、去噪以及亚像素边缘检测,得到目标零件的亚像素级边缘二值图像;利用最小二乘法线性拟合原理对提取的亚像素边界进行最小二乘直线拟合,得到待装配件与微装配系统X轴夹角;利用高精密旋转电机将待装配零件调整至与基体件偏角一致。实验结果表明,该方法能够很好地实现微小型零件的高精度位姿调整。     

基于序列局部图像的高精度测量

研究了基于序列局部图像的视觉测量方法.分析了机械零件图像边缘的过渡分布特征,提出用边缘像素补偿法来消除实际边缘不能精确定位对测量精度的影响.以直线边缘距离测量为原型,提出了基于序列局部图像尺寸特征的测量方法:对零件进行微小区域成像,生成在空间上连续的序列局部图像;应用相关系数法和双线性插值法获得相邻序列图像的亚像素级尺寸特征线,从而得到各局部图像的尺寸特征;对这些尺寸进行求和与补偿,得到零件的总体尺寸.实验结果表明,对常规尺寸零件的单幅图像运用边缘像素补偿法,相对测量误差在0.008%以内;对大尺寸零件应用序列图像测量法,相对测量误差在0.01%以内,并具有误差积累小的优点.本文算法可基本满足板类零件的精密自动化测量要求.     

基于MATLAB GUI的零件图像识别

零件图像识别有多种方法,其关键是零件图像的特征提取,为此提出了基于图像边缘检测提取零件图像特征和用径向基神经网络实现识别的方法.首先对零件图像进行边缘检测,提取零件图像的边缘轮廓;然后将被检测的边缘轮廓图像分成若干个子区域并分别统计各子区域的边缘像素量,各子区域中的相对边缘像素系数作为零件的特征,将这些特征作为神经网络的输入样本,由径向基神经网络实现识别;最后由GUI完成零件图像的识别,实验结果证明是有效的.     

改进canny算子的亚像素定位算法

为了提高亚像素边缘定位精度,减小定位误差,提出了一种改进的canny边缘检测算子用来检测图像的像素级边缘,之后基于改进的canny算子粗定位的边缘点,采用高斯拟合亚像素方法找出图像的亚像素边缘点位置。针对微小的圆形零件进行图像采集及图像处理,通过matlab实验仿真将该方法与传统的canny算子相比较,发现误定位明显减少,在保留边缘信息的同时有效的提高了边缘定位的精度,得到更准确的圆心位置及半径长度。结果表明是一种有效的边缘检测定位算法,具有一定的实用意义。     

基于小波神经网络的零件图像特征提取和识别

提出了基于小波提取零件图像特征的方法,该方法是应用小波变换对零件图像进行多尺度边缘检测,将被检测的边缘图像分成若干个子区域,分别统计其中的边缘像素量,各区域中的相对边缘像素系数作为零件图像特征,利用神经网络实现识别.文中给出样本的实验结果,结果表明文中提出的方法是有效的.     

采用数学形态学的零件跟踪与LabVIEW的识别研究

提出基于数学形态学的运动零件图像序列跟踪和用相对边缘像素系数作为运动零件图像特征的识别方法.首先,对运动零件图像序列进行数学形态学的膨胀、腐蚀和区域填充处理,提取运动零件图像序列的质心运动轨迹,完成运动零件的跟踪.然后,对跟踪的零件图像进行小波多尺度边缘检测,将被检测的边缘轮廓图像分成若干个子区域并分别统计各子区域的边缘像素量,各子区域中的相对边缘像素系数作为零件的特征,将这些特征作为神经网络的输入样本,由神经网络实现识别.给出基于LabVIEW环境的实验结果,结果表明,提出的方法是有效的.     

SLM彩色显微图像的亚像素边缘检测方法

微操作技术的迅速崛起迫切要求显微图像处理技术的发展。在HSI彩色模型的基础上,根据SLM视觉系统的彩色显微图像特点,基于小波变换提出了一种适用于SLM彩色显微图像的边缘检测方法。根据三次样条拟合曲线的一阶导数零点,获取精确的亚像素边缘。试验证明,该方法适用于各放大倍率下的SLM彩色显微图像,能较好地滤除噪声,检测出完整的亚像素边缘。给出了利用该算法处理噪声仿真图像和真实SLM彩色显微图像的试验结果。     

基于奇异值分解的橡胶密封圈表面缺陷检测方法

为解决橡胶密封圈表面缺陷人工检测效率低,缺陷提取困难等问题,提高橡胶密封圈缺陷在线检测速度及准确率,提出一种基于机器视觉的橡胶密封圈表面缺陷检测方法。该方法采用多相机多线程图像采集模式,采集橡胶密封圈的上下表面不同位置的局部图像;对图像自适应中值滤波后进行边缘增强,并使用高斯差分算子提取轮廓粗边缘,利用Zernike 矩获取亚像素边缘位置;针对边缘存在不连续点问题,使用Ceres库多项式拟合,估计断点位置,并更新所有边缘位置;根据边缘位置寻找出整张图像中橡胶密封圈表面图像区域,并将该环形兴趣区域映射到矩形区域中;将获得的图像进行奇异值分解（SVD）,并通过连通域分析,提取出图像中的奇异区域,即存在缺陷的位置。经实验验证,基于奇异值分解的橡胶圈表面缺陷检测方法鲁棒性好、效率高,可以快速准确地寻找出橡胶密封圈表面缺陷信息。     

基于形态学可变结构元素的遥感图像边缘检测方法（英文）

利用单一结构元素对遥感图像进行形态学边缘检测时,可能会出现边缘不完整、抑制噪声能力差等问题。为此,提出了一种基于可变结构元素的遥感图像形态学边缘检测方法。首先,依据遥感图像目标的多样性,构造不同尺度和包含多方位的结构元素,以此可变结构元素为基础,构建相应的形态学运算,对遥感图像进行Top-hat和Bottom-hat变换,抑制目标背景中的噪声,突出图像目标边缘;然后利用构造的可变结构元素进行形态学边缘检测,获得多幅具有不同尺度和方位边缘特征的图像;最后对各个方向边缘进行加权求和得到图像边缘,运用最小二乘法对其边缘进行拟合,从而精确地定位出目标边缘轮廓。实验结果表明,本文方法能够检测到完整的遥感图像边缘信息,边缘检测精度较高,抗噪性能优越,相比经典边缘检测算子和单一结构元素的形态学边缘检测方法,图像边缘检测效果较好,检测精度达到95%。     

基于亚像素边缘检测的刀具几何参数测量

为了提高刀具几何参数图像测量精度,基于矩法理论,提出了一种亚像素边缘检测算法。该方法的基本思想是采用灰度空间矩,将图像边缘特征离散为亚像素级特征点,并用Matlab实现图像的处理。实验证明,基于亚像素特征点提取检测的刀具几何参数具有较高测量精度,且计算量小,具有很好的抗噪性能。     

柔软棒材端面几何形状精密图像检测技术研究

研究了柔软棒材几何形状的测量原理,提出一种基于亚像素图像测量技术的香烟滤棒圆周长和圆度误差精密检测方法。该方法采用小波变换进行图像去噪处理,用Sobel算子提取图像边缘,用改进的随机Hough变换提取单像素圆边界,用Zernike矩进行边缘亚像素校正。最后给出了圆周长和圆度误差的评定方法与检测结果。     

基于亚像素技术的锥螺纹参数检测算法

研究了一种基于亚像素技术的外螺纹几何参数计算。在获取螺纹图像的基础上,通过边缘检测算法获取螺纹轴剖面外轮廓的边缘。在已知边缘点Sobel算子八方位边缘梯度的基础上确定未知点的多项式插值的亚像素定位算法和基于螺纹外轮廓形状的曲线拟合对参数进行计算,并对螺纹的螺距等参数的求取过程进行了详细的阐述。实践证明,该算法具有较高的运算精度和较快的运算速度。     

视觉测量中亚像元图像特征定位算法

提出一种利用Facet模型进行图像特征高精度定位的新方法。通过构造一组二维的正交多项式基底,能快速拟合Facet模型的曲面参数方程来表示图像灰度分布,再沿曲面上最大梯度方向的二阶导数的零交叉高精度定位图像角点和边缘特征。该方法采用拟合方法代替插值方法,能减少对噪声的敏感,可提高曲面小片构成的灵活性与边缘检测的精度及计算效率。通过对多幅不同真实图像进行试验验证,结果证明该方法稳定可靠、精度较高,能在视觉测量中有效地提高测量精度。     

基于机器视觉的高精度微纳光纤直径实时测量

针对传统微纳光纤直径测量方法操作复杂、重复性差且易于损伤光纤等问题,开发了一套基于机器视觉的微纳光纤直径测量系统.首先,对系统采集的图像进行预处理和二值化分割,其次,通过Canny边缘算子实现微纳光纤边缘初定位,最后,基于改进Zernike矩的亚像素检测方法精确定位了亚像素级边缘.此外还提出了结合Hough变换与最小二...     

Hyperbolic tangent algorithm for periodic effect cancellation in sub-pixel resolution edge displacement measurement

This work explores the effect of sensor fill-factor, acquisition noise and blurring level on sub-pixel edge detection uncertainty and finally proposes a new edge detection algorithm to reduce the measurement uncertainty. Optics analysis demonstrates that the intensity profile of an edge, acquired with a digital camera, has the mathematical shape of the error function (erf). The erf is therefore expected to be the best function to fit the intensity profiles of edges. The position of the edge is then estimated through the position of the flex of the approximating curve. However, the hyperbolic tangent can be used to fit the erf with a low discrepancy, though requiring a lower computation time. For this reason the hyperbolic tangent was selected to implement the proposed edge detection algorithm. This algorithm was tested using both numerically generated images and real data. Results demonstrated the efficiency of the proposed algorithm, strongly reducing sub-pixel edge detection systematic effect.