基于LOG-Zernike算子的快速图像测量

图像测量技术,一个很重要的方面就是图像的边缘检测定位,而边缘定位的准确与否又直接影响到测量的精度.常用的检测算法都是像素级的,对测量要求较高的场合无法满足要求.定位速度一直是边缘检测算法的一大瓶颈,本文正是在保证一定精度的前提下,研究了快速图像测量算法,即运用LOG算子先对工件进行快速边缘定位,在此基础上采用zernjke矩法将精度提高到亚像素级.为了得到实际的测量尺寸,应用块规进行了系统标定并进行了一系列测量实验,实验结果表明该方法定位精度接近于Zernike矩法,且算法的运行对间大约在1.5s左右.     

刀具轮廓亚像素精度阈值分割算法研究

提取亚像素精度边缘轮廓是完成刀具几何参数精确测量的重要环节。该文研究了一种简单有效的方法,该算法基于灰度阈值分割定位像素级边缘,并经双线性插值法细分完成亚像素边缘轮廓的提取。最后设计实验对比分析了该算法以及基于Canny和Sobel算子的亚像素边缘检测算法所提取轮廓的特点。结果表明在准确的前提下,对高对比度图像应用该算法后,能比后两者更快速地完成边缘轮廓提取。     

一种无衍射激光图像亚像素边缘检测方法

为进一步提高无衍射激光图像的定中精度,提出了一种亮环亚像素级边缘点检测方法.首先,采用局域亮度最大方法,提取亮环像素级屋脊边缘点;然后,利用线性插值算法对每一像素级边缘点进行亚像素处理进而获得亚像素边缘点;最后,用最小二乘方法,将亚像素边缘点拟合定中.分别对距离光源40 m、50 m、60 m处,各连续拍摄的50幅图像(图像分辨率为640×480,光靶分辨率为0.057 2 mm/pixel)进行了处理,各位置处的亚像素级边缘点x方向定中标准差分别为0.021 4 nm、0.037 2 mm和0.042 3mm,y方向定中标准差分别为0.022 8 mm、0.035 1 mm和0.043 7 mm,明显优于像素级边缘点,实验结果表明,该方法切实可行.     

基于Gabor小波变换的图像轮廓角点检测

传统的基于图像轮廓角点检测方法大都对图像轮廓采用高斯平滑,使得角点定位准确性较低,且对局部细微变化和噪声比较敏感.针对此问题,本文利用Gabor滤波器可以很好的表征边缘和角点梯度幅值变化信息的优良特性,采用Gabor滤波器虚部对图像轮廓进行平滑,提出基于Gabor滤波器的图像轮廓角点检测算法.与将轮廓的几何特性作为角点测度的传统算法不同,本文将Gabor滤波器平滑后轮廓像素的主方向与相邻像素方向角度差作为角点测度,提高了对噪声的鲁棒性和角点定位的准确性.实验结果表明,新算法具有较优的定位性和噪声鲁棒性.     

一种小模数齿轮边缘检测效果评价方法

利用机器视觉评定小模数齿轮精度时,在齿轮整体图像中提取的边缘特征信息不能直接描述图像中的单独目标,需要后续识别算法去适应局部的多变特征.为此提出一种基于特征图像的边缘检测效果评价方法来获取丰富的局部图像信息,用于评定小模数渐开线齿轮视觉测量系统中轮廓提取的精度.首先根据齿轮图像中渐开线齿廓边缘的函数特性建立特征图像模型;然后使用基于Zernike矩的亚像素边缘检测算法获取小模数渐开线齿轮特征图像的边缘;最后结合构建特征图像的标准函数,量化特征图像的边缘检测结果与标准函数间的偏差,用以评价边缘检测的效果.实验表明,运用小模数齿轮的特征图像评价基于Zernike矩的亚像素边缘检测算法,渐开线齿廓的检测精度优于0.58pixel.     

基于Canny算子的改进的图像边缘检测方法

本文简要介绍了Canny算子边缘检测的基本原理,并对其性能进行了分析和评价。针对传统Canny算子在滤波过程中存在的缺陷,文章提出了一种基于自适应平滑滤波的改进Canny边缘检测算子,该算法根据图像中像元灰度值的突变特性,自适应的改变滤波器的权值,在平滑图像的过程中使图像的边缘锐化。通过对实验图像的分析表明,改进的检测算法对图像边缘提取具有较好的检测精度和准确性。     

基于Zernike矩的真空开关分闸速度检测

真空开关分闸速度对真空电弧形态和弧后介质强度的恢复速度有重要影响,实现其分闸速度高精度检测并研究分闸速度对电弧特性影响是真空开关领域重要课题之一。为实现触头分闸速度高精度检测,本文提出用Zernike矩算法从真空开关分闸序列图像中精确跟踪动触头位置,进而计算出触头分闸速度的检测方法。首先利用Canny算子对所有可能的电弧边缘进行像素级定位,缩小精确定位的检测范围,然后用Zernike矩算子对所有可能的电弧边缘重新检测,最后实现触头分闸速度的亚像素级精确测量。实验结果表明:本算法能够高效的实现真空开关分闸速度的高精度检测,动触头边缘定位能精确到小数点后两位,算法运行速度较像素级精度提高了35%。     

滚珠螺母形位误差的CCD测量

亚像素定位精度是影响图像测量精度的关键因素之一.提出一种改进的二次多项式插值法,将Canny边缘检测算子与3×3方向模板相结合确定边缘方向,再利用Sobel边缘检测算子计算边缘的亚像素位置,并推导了定位误差公式,使CCD的分辨率提高40倍.计算测量了滚珠螺母的滚道圆度、圆柱度、径向圆跳动及同轴度等形位误差,误差分别f1=0.013mm,f2=0.016mm,f3=0.022mm,f4=0.014mm.在测量滚珠螺母的滚道圆度误差时,提出了离散点非对称分布在圆周附近时圆度误差的最小区域评定方法.用简单的解析方法论述了算法的实现过程,只需进行数次循环计算即可准确求出最小区域宽度(圆度误差).消除了方法误差,减小了误废率,提高了测量精度.     

小尺寸传火孔直径图像精确测量技术研究

目的研究适用于某弹体药筒传火孔的检测系统及精确测量技术。方法搭建典型的机器视觉硬件系统和专用台架;采用Canny算子和Otsu算法定位像素级边缘,沿其梯度方向运用多项式拟合,以精确定位小孔边缘轮廓,并据此编制软件系统;分别多次测量同一和多个小孔做对比试验。结果该系统的检测精度能够达到5μm,具有较高的重复性,且测量过程不受主观因素的影响。结论系统能够满足±0.01mm的检验精度指标,所采用的图像测量技术可用于小尺寸孔径的精确测量。     

一种改进的灰度矩亚像素边缘定位方法

针对传统边缘检测方法存在的定位精度差、抗噪声干扰能力弱等问题,提出了一种运用一维灰度矩确定亚像素边缘位置的新方法.首先采用阈值分割来获得图像边缘所在的位置范围,然后以阈值分割边界点拓展像素做边缘粗定位,再以粗定位边缘点拓展像素做精定位,直到两次精定位结果相差小于0.01像素即可确定边缘位置.实验结果证明,与其他亚像素边缘定位方法相比,基于所提方法的边缘定位精度分别为0.05个像素(标准图像)和0.14个像素(实际图像).