一种基于RGB结构光源的三维成像识别方法技术

技术编号:10489953 阅读:125 留言:0更新日期:2014-10-03 17:56
本发明专利技术公开了一种基于RGB结构光源的三维成像识别方法,适用于在线检测及离线检测方式,获得由RGB结构光源照射的二维条纹图;对二维条纹图进行预处理,所述预处理包括滤除噪声,增强边缘信息;采用彩色图像分割及四元数边缘检测算法,对预处理后的图像进行边缘检测,得到结构光形变的特征拐点及待测物体的轮廓信息;利用特征拐点及待测物体的轮廓信息计算得到待测物体的三维高度,进一步重现该待测物体的三维图像。

【技术实现步骤摘要】
—种基于RGB结构光源的三维成像识别方法
本专利技术涉及图像识别和缺陷检测领域,具体涉及一种基于RGB结构光源的三维成像识别方法。
技术介绍
目前工业应用中的检测大都是采用二维检测,采用的光源大多为点激光或者线激光光源。三维检测现在也开始进入初步应用阶段,在光源上大都采用高精度投影仪投射黑白光栅或者彩色光栅实现,大多数相关系统在三维彩色图像的重构,以及图像的边缘检测,特征匹配算法上,大都是按RGB三种颜色单独处理,对图像颜色信息之间的关联进行人为剥离,影响了检测的可靠性,而且,基本上所有的算法都是采用解相位的PMP方法来获得被测物体最终的三维高度,其精度很难提高。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺点与不足,本专利技术提供一种基于RGB结构光源的三维成像识别方法。 本专利技术采用如下技术方案: 一种基于RGB结构光源的三维成像识别方法,适用于在线检测及离线检测方式,包括, 获得由RGB结构光源照射的待测物体的二维条纹图; 对二维条纹图进行预处理,所述预处理包括滤除噪声,增强边缘信息; 采用彩色图像分割及四元数边缘检测算法,对预处理后的图像进行边缘检测,得到结构光形变的特征拐点及待测物体的轮廓信息; 利用特征拐点及待测物体的轮廓信息计算得到待测物体的三维高度,进一步重现该待测物体的三维图像。 所述彩色图像分割具体为:根据O等高线参考平面的条纹参考图像模板与放入待测物体后采集到的条纹图的差别将待测物体的图像与背景基本分离,然后对分离后的图像进行阈值二值化处理,再通过组合运算得到待测物体的基本轮廓线,并用角点求解算法求出基本轮廓线的所有角点,并根据所获得角点对图像进行相应的区域分割; 所述四元数边缘检测算法,具体为:通过相邻像素四元数旋转匹配算法得到二维条纹图特征拐点附近的边缘,并与基本轮廓线的角点进行比较确定结构光形变的特征拐点坐标,并通过特征拐点左右两边的高度特征条纹的中心坐标的比较,得到相应特征拐点高度条纹偏移的像素个数。 所述利用特征拐点及待测物体的轮廓信息计算得到待测物体的三维高度,进一步重现该待测物体的三维图像,具体包括如下步骤: 三维高度计算,通过高度计算公式h = 1^AC计算得到待测物体的三维高度值,其a中,L为摄像机镜头到参考平面的垂直距离,d为摄像机镜头中心点到结构光中心点的距离,AC为高度条纹偏移的距离,所述1C是通过边缘检测算法计算得到的高度条纹偏移像素个数转换成的高度值; 三维高度校正,将得到的三维高度值重新代入高度计算公式中,逆向得到高度条纹偏移像素值,再将由逆向求得的高度条纹偏移像素值E'.,减去之前用四元数边缘检测算法测量得到的高度条纹偏移像素值I最后将差值ΛC代入到如下公式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于RGB结构光源的三维成像识别方法,适用于在线检测及离线检测方式,其特征在于,包括,获得由RGB结构光源照射的待测物体的二维条纹图;对二维条纹图进行预处理,所述预处理包括滤除噪声,增强边缘信息;采用彩色图像分割及四元数边缘检测算法,对预处理后的图像进行边缘检测,得到结构光形变的特征拐点及待测物体的轮廓信息;利用特征拐点及待测物体的轮廓信息计算得到待测物体的三维高度,进一步重现该待测物体的三维图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于RGB结构光源的三维成像识别方法,适用于在线检测及离线检测方式,其特征在于,包括, 获得由RGB结构光源照射的待测物体的二维条纹图; 对二维条纹图进行预处理,所述预处理包括滤除噪声,增强边缘信息; 采用彩色图像分割及四元数边缘检测算法,对预处理后的图像进行边缘检测,得到结构光形变的特征拐点及待测物体的轮廓信息; 利用特征拐点及待测物体的轮廓信息计算得到待测物体的三维高度,进一步重现该待测物体的三维图像。2.根据权利要求1所述的识别方法,其特征在于,所述彩色图像分割具体为:根据O等高线参考平面的条纹参考图像模板与放入待测物体后采集到的条纹图的差别将待测物体的图像与背景基本分离,然后对分离后的图像进行阈值二值化处理,再通过组合运算得到待测物体的基本轮廓线,并用角点求解算法求出基本轮廓线的所有角点,并根据所获得角点对图像进行相应的区域分割; 所述四元数边缘检测算法,具体为:通过相邻像素四元数旋转匹配算法得到二维条纹图特征拐点附近的边缘,并与基本轮廓线的角点进行比较确定结构光形变的特征拐点坐标,并通过特征拐点左右两边的高度特征条纹的中心坐标的比较,得到相应特征拐点高度条纹偏移的像素个数 。3.根据权利要求1所述的识别方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜娟洪大江胡跃明
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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