The invention discloses a method for edge detection of a regularized straight line segment of a non-textured metal part image. The method first calculates the gradient of each pixel in the input part image, then detects the initial straight line segment by LSD algorithm, and then connects the discontinuous straight line segment by the distance and angle relationship between the straight line segments, so as to achieve the purpose of detecting the complete straight line segment and avoid the problem of breaking the detected straight line segment. The invention is improved on the basis of LSD algorithm, and can output complete straight line segment on the basis of retaining the fast speed of LSD algorithm, and is applicable to both RGB image and gray image, which can meet the needs of practical application.
【技术实现步骤摘要】
一种无纹理金属零件图像规整化直线段边缘检测方法
本专利技术涉及计算机视觉及工业自动化
,具体涉及一种无纹理金属零件图像规整化直线段边缘检测方法。
技术介绍
无纹理金属零件的边缘直线检测一直以来都是计算机视觉领域的一个重要研究方向。在很多应用场景下都需要对零件边缘的直线进行检测,如对金属零件进行识别和抓取等。目前最通用的直线检测方法均是在霍夫变换直线检测方法上进行改进得到的。但霍夫变换直线检测方法有两方面的问题:第一,由于霍夫变换直线检测方法需要将图像空间中的点变换到霍夫空间中进行计算,计算量比较大,运算时间就会比较长。第二,从霍夫空间映射回图像空间时,只能返回直线段所在的直线,并不能将分离的直线段独立返回。当某些应用需要以直线段作为输入时,只能在图像空间中再一次遍历所有像素,判断直线是否连续,这进一步增加了计算量。Gioi等人在2012年提出了一种基于生长算法的直线检测方法(LineSegmentDetector,LSD)。这种方法能够在线性时间内完成对图像内的直线段的检测,速度较霍夫变换直线检测方法有了大幅提升,并且输出的结果是直线段。但是,检测出的直线段可能会由于阴影、局部模糊或其他原因使得检测出的直线段不连续(如图1所示)。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中的问题,本专利技术提供了一种无纹理金属零件图像规整化直线段边缘检测方法,在LSD算法的基础之上,利用直线段之间的相互关系,对不连续的直线段进行连接,达到检测完整直线段的目的。如此,既保留了LSD算法速度快的特点,又避免了检测出的直线段发生断裂的问题,满足实际应用的需求。本专利技术的技术方案包括以 ...
【技术保护点】
1.一种无纹理金属零件图像规整化直线段边缘检测方法,其特征在于:步骤1:输入待测的零件图像,计算零件图像中每个像素点的梯度幅值和梯度方向;步骤2:计算所有像素点的方向线角度:每个像素点的方向线角度是将x轴正半轴沿逆时针方向旋转至与方向线重合所转过的角度;步骤3:通过以下步骤获得零件图像中各个连通域:步骤3.1:选取零件图像中梯度幅值最大的像素点作为连通域,进行步骤3.2开始区域生长;步骤3.2:判断与连通域相邻的像素点是否需要包含在连通域中:对与连通域相邻的各个像素点进行是否需要包含在连通域的判断处理,将与连通域相邻且判断为需要包含在连通域的像素点加入到连通域,并不断向外扩张将相邻的像素点判断后并加入连通域,直到与当前连通域相邻的所有像素点被判断为不需要包含在连通域中,则输出当前获得的连通域,再在零件图像中去除当前获得的连通域后回到步骤3.1迭代处理,获得各个连通域;所述步骤3.2中对与连通域相邻的各个像素点进行是否需要包含在连通域的判断处理的方法具体是:若与连通域相邻的像素点的方向线角度与连通域的方向线角度之差小于生长阈值τ,则判定与连通域相邻的像素点包含在连通域中;步骤4:通过矩形 ...
【技术特征摘要】
1.一种无纹理金属零件图像规整化直线段边缘检测方法,其特征在于:步骤1:输入待测的零件图像,计算零件图像中每个像素点的梯度幅值和梯度方向;步骤2:计算所有像素点的方向线角度:每个像素点的方向线角度是将x轴正半轴沿逆时针方向旋转至与方向线重合所转过的角度;步骤3:通过以下步骤获得零件图像中各个连通域:步骤3.1:选取零件图像中梯度幅值最大的像素点作为连通域,进行步骤3.2开始区域生长;步骤3.2:判断与连通域相邻的像素点是否需要包含在连通域中:对与连通域相邻的各个像素点进行是否需要包含在连通域的判断处理,将与连通域相邻且判断为需要包含在连通域的像素点加入到连通域,并不断向外扩张将相邻的像素点判断后并加入连通域,直到与当前连通域相邻的所有像素点被判断为不需要包含在连通域中,则输出当前获得的连通域,再在零件图像中去除当前获得的连通域后回到步骤3.1迭代处理,获得各个连通域;所述步骤3.2中对与连通域相邻的各个像素点进行是否需要包含在连通域的判断处理的方法具体是:若与连通域相邻的像素点的方向线角度与连通域的方向线角度之差小于生长阈值τ,则判定与连通域相邻的像素点包含在连通域中;步骤4:通过矩形拟合各个连通域得到所对应的拟合矩形,连接拟合矩形的两条短边的中点即可获得连通域所对应的直线段,每个连通域中对应建立一条直线段,并删除长度小于长度控制阈值td的直线段,输出所有连通域所对应的直线段;步骤5:将步骤4中所有直线段两两配对构成直线段对,根据限制条件1和2筛选所有直线段对:直线段对中的两条直线段分别设为直线段A'A和直线段BB',连接同时满足限制条件1和2的直线段A'A和直线段BB';所述的限制条件1和2分别为:限制条件1:两条直线段的斜率必须接近,同时两条直线段之间的最近端点距离必须小于阈值td,即满足下式:其中,tθ为角度阈值;所述tθ定义为tθ=2arctan(td/w),其中,w为输入的零件图像中所检测零件的边缘像素宽度;限制条件2:两条直线段之间的最近端点距离和角度θ需要满足下式:其中,θmax为直线段A'A和BB'的连接控制参数;θ为向量与向量t之间的夹角,向量t为向量与向量的平均方向向量;步骤6:输出经步骤5处理后的完整的直线段边缘。2.根据权利要求1所述的一种无纹理金属零件...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵昕玥,何再兴,江智伟,张树有,谭建荣,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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