单参数Hough变换实现圆检测方法的研究

Hough变换因其可靠性高而在数字图像处理领域中有广泛的应用,但本身具有存储空间大、计算复杂、处理时间长等缺点.在分析了Hough变换及其多种改进方法之后,利用圆的几何特性,给出了一种新的Hough变换圆检测方法--单参数Hough变换(SPHT)用来实现对圆形图像的检测.     

基于Hough变换的多适应性圆检测

为了提高Hough圆变换对复杂环境的适应性,增强对变形圆、残缺圆及同心圆检测的准确性,减少计算时间,对传统Hough圆变换方法提出了一系列改进,在算法中引进了有效调整参数,实现了快速多适应性的多种圆检测.     

基于有序Hough变换的快速圆检测算法

针对随机Hough变换（RHT）及其改进算法在同一圆边缘点随机抽样时命中率低且投票处理过程复杂,提出了基于有序搜索的广义Hough变换快速圆检测算法（SQHT）。该算法利用圆的几何性质和梯度方向信息来有序搜索圆边缘点集,将Hough变换的基于投票判定基元参数转变为有效确定基元三点的讨论。执行算法时,首先顺序搜寻第一边缘点并根据邻域边缘点集或图像灰度值计算其梯度值;接着在第一点所在行匹配与其梯度信息相符的第二点,根据前两点信息在第一点所在列匹配第三点;最后按照RHT算法流程确定有效基元参数,从而避免了随机抽样带来的时间不确定性。该算法具有计算速度快,检测时间可控,适用范围广泛,抗干扰性强等特点。相比于RHT算法,提出的算法在单目标圆检测情况下检测效率提高了2倍,在多目标圆（5个及以上）且有非目标边缘点情况下检测效率提高了5倍,在多圆检测方面能有效弥补了Hough变换算法的不足。     

基于Hough变换运用形状角及梯度检测圆

介绍了一种结合轮廓线形状角及梯度信息的Hough变换检测圆的改进算法。针对广义Hough变换在检测圆时具有的计算时间长、存储空间大、准确性低等问题和不足,提出了相应的解决办法。该算法首先对图像进行平滑滤波和去噪,并采用Canny算子在抑制噪声的同时进行边缘检测,分析得到轮廓线的形状角并初步分类出形状为圆形的轮廓线;然后利用划分出的轮廓线的梯度信息大致确定圆心和半径,并运用Hough变换进行证据积累,以此来精确定位此圆的位置。实验证明,该检测算法计算量有所减少,检测性能有所提高,更加适用于随机圆的检测。     

基于Hough变换实现圆的快速检测方法

为了快速正确的检测出图像中的圆,在传统Hough变换圆检测的基础上,利用圆是中心对称的几何特征,提出了一种新的基于Hough变换实现圆检测的方法,该方法运用Otus阈值分割技术将测试目标从检测图形中分离出来,运用Canny边缘检测器对图像进行边缘检测,检测后对图像进行筛选,排除明显不可能为圆的图形,之后对待检测图形,以过圆心的直线为对称轴对图像上的三点进行对称选取,计算出圆心坐标值和半径值,运用Hough变换在参数空间中对值进行投票,累加计数求出峰值。实验结果表明,该方法降低了计算复杂度和对计算空间的需求,与当前应用最广的RHT,以及SHT圆检测方法相比,运行速度快、精度高,抗噪性能好。     

应用自调整蛇模型实现提取布氏硬度压痕圆

针对零部件的布氏硬度压痕图像,描述了一种应用蛇模型并结合形状相似性度量从而进行图像中的压痕圆提取的新算法.该新算法使用了改进后的蛇模型,可以利用预先知道的元件压痕的形状信息,基于形状相似性的度量,进行蛇模型的参数自调整,从而对元件的布氏硬度压痕图像进行有效的边缘检测,最终采用Hough变换成功实现了对布氏硬度压痕图像中的压痕圆的识别.实验结果表明,该方法可以实现了蛇模型参数的自适应设置,是一种有效的压痕圆提取方法.     

改进的Hough变换实现圆检测

为了自动检测出图像中的圆并精确测量其参数,提出一种改进的点Hough变换圆检测方法.首先对提取边缘后的轮廓进行一次筛选,得到所有的连续边缘轮廓;然后进行二次筛选,排除那些明显不可能为圆的图形,获得最终候选边缘轮廓.对候选边缘点组进行快速点Hough变换圆检测,计算圆的直径值和圆心坐标值,在检测过程中,采用自适应的点选择步长值和累加器判断阈值.利用VC+ +6.0开发了圆检测系统实验软件,并进行了对比实验,结果表明该方法可以有效解决原算法中固定值导致检测精度不高、误检测和漏检测的问题.     

汽车发动机缸孔内表面缺陷的自动检测技术研究

针对汽车发动机缸体铸造缺陷的问题,进行了缸孔内表面缺陷自动测量技术的研究,设计了一种基于机器视觉技术的缸孔内表面缺陷自动检测系统。采用基于Hough变换的快速检测圆算法,有效地提取了缸孔的底圆、顶圆的像素;针对圆环形图像不便于观察和测量,且有明显几何畸变和失真的问题,提出了将圆环形图像展成矩形的算法,并通过实验证明了基于Hough变换的快速检测圆算法所计算的缺陷面积平均误差较低,是一种快速有效的圆环形缺陷面积计算方法。     

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。     

一种基于小波的虹膜定位方法

为了提高虹膜定位的准确性,结合小波分析、灰度阈值分割和Hough变换的优点,提出基于小波的虹膜定位方法.该方法根据虹膜图像的特点,先对其进行小波分析去噪,再用灰度阈值分割法分离出瞳孔区域,最后利用圆Hough变换确定出瞳孔的圆心和半径.并且利用瞳孔与虹膜的近似同心性,应用圆模板的方法求得虹膜的圆心和半径.实验结果证明,该算法提高虹膜定位的精度,并且具有较强的抗干扰能力.     

盘类齿轮磨内孔节圆夹探讨

根据节圆夹结构及夹紧情况的分析和论证，得出节圆夹必须采用双球柔性连接放入齿槽，才能消除节圆跳动。     

考虑齿厚误差的齿轮内孔磨夹具定心圆柱直径的计算

介绍了在设计齿轮内孔的磨夹具时由于齿厚误差的存在,对滚柱直径及定位滚柱的外公切圆的精确计算的影响。并通过算便进行了验证和比较 。     

齿顶圆与齿根圆直径的测量及其量具

利用三点定圆原理设计了一种测量工具,用以测量齿轮（奇数齿或偶数齿均可）齿顶圆直径和齿根圆直径,以便确定齿轮的各主要参数,使用方法简单,方便,精度适中,成本低,便于推广使用。     

不找圆心能画同心圆的新型圆规

介绍了一种通用的划各种同心圆和等分圆的圆规。     

为学术界及工业界共同努力——对工程教育改革的一些建言

本文为卢博士于 1 994年所发表的论文——“Working for the Library and theFactory”的重点摘铢意译。原英文版详细报告了卢博士于 1 993年在德国 Fraunhofer系统内担任客座教授时 ,对德国工程教育的亲身观察及经验。文中将当地“产学结合”的教学系统与美国现有的应用科学及工程教育作出详细的比较。透过分析两者之优劣 ,卢博士提出了一些现代工程教育改革的建议 ,作为美国学术界的参考。此文曾在美国引起极大的反响 ,美国国家科学基金会于 1 995年举办了一次特别的研讨会 ,邀请多位大学校长及工程学院院长共同讨论此文的建议。文中所述虽多为欧美的资料 ,但与中国工程教育之现况却有颇多不谋而合之处。因此 ,谨以此文提交予中国工程教育界之前辈 ,作为中国工程教育改革的历史起点及风气之先河。     

基圆盘误差分析

基圆是形成渐开线的一个定圆。单盘渐开线检测仪上基圆盘的作用即相当于定圆。本文通过误差分析,设计相应精度的基圆盘,以满足生产上各种非标渐开线刀具检测的需要。     

圆度误差评定方法的研究

圆度误差评定是否准确,将直接影响到机械产品的性能和寿命.介绍了4个简单而有效的算法来评定圆度误差,即最小外接圆、最大内接圆、最小区域法和最小二乘圆法.利用MATLAB对上述算法进行了验证,说明文中算法有效.     

空间圆几何参数的非接触高精度测量方法

分析了空间圆透视投影的数学模型 ,并建立了点的空间三坐标立体视觉测量数学模型。提出了一种基于立体视觉的空间圆几何参数的非接触测量方法 ,根据极线约束求出空间圆在双目立体视觉中的对应匹配点 ,后投影到三维空间求出边缘的实际坐标 ,采用基于空间三维圆最优拟合求取空间圆的几何中心的三维空间坐标和圆半径等几何参数。该方法减小了空间圆透视投影形状畸变引起的测量误差 ,提高了基于视觉方法的空间圆几何参数的测量精度     

A joint method for the maximum inscribed circle and minimum circumscribed circle

A joint method based on the relative diameter is introduced for evaluating the minimum circumscribed circle and maximum inscribed circle in this article. The definition and calculation of the relative diameter is given in detail. The proposed method is an approximate method based on the least square circle solution, and just for the minimum circumscribed circle and maximum inscribed circle criteria. Several examples from the literatures have been carried out to validate the effectiveness of the proposed algorithm.     

铰链点可互换的近似直线机构综合方法及解域研究

基于拐点圆极点理论,给出了一种可以综合出无穷多铰链四杆近似直线机构的方法。用解析法证明了该方法综合出近似直线机构的一个连架杆的固定铰链点和对应动铰链点可以互换,铰链点互换前后得到的两个机构具有相同的鲍尔点和直线方向,另外一个连架杆不变。推导了综合曲柄摇杆直线机构的公式,并绘制了曲柄摇杆机构解域图。计算示例表明该方法简单有效,能迅速综合出曲柄摇杆直线机构,且综合出的机构动铰链点和固定铰链点可互换。所得到的近似直线机构为实际工程应用提供了更多选择。