一种基于曲率与灰度复合的角点亚像素定位方法技术

本发明专利技术提供了一种基于曲率与灰度复合的亚像素角点定位方法，涉及机器视觉精密测量技术研究领域。首先对框选的感兴趣区域进行图像预处理，消除原始图像的毛刺和油污；通过基于曲率特性的角点检测方法提取候选角点；利用角点处曲率角的多尺度不变性和以角点为圆心的圆形窗口内灰度信息去除伪角点，并考虑轮廓端点；连接角点与轮廓端点得到两条直线，以此为基准，对原始图像的边缘点进行筛选，得到关于待检测角点的两条直线的点集，用最小二乘直线拟合得到两条直线，其交点，即为角点。该方法解决了轴类工件由于附着物干扰降低角点检测可靠性和精确度的问题，所得角点更接近真实角点，且精度达到亚像素级别。

A Subpixel corner location method based on curvature and gray level combination

The invention provides a sub-pixel corner location method based on curvature and gray level combination, which relates to the research field of machine vision precision measurement technology. The first box selected region of interest image preprocessing the original image, eliminate the burr and oil; by extracting the candidate corner corner detection method based on curvature characteristics; using multi-scale invariant corner angle and curvature in the corner as the center of the circular window in the gray information and remove the pseudo corners. Considering the contour endpoints; connecting angle point and outline points get two lines, based on the original image, the edge points were selected on two lines to detect the corner points of the point set, get two lines, using the least squares fitting of the intersection is the corner. This method solves the workpiece as attachments to reduce interference corner detection precision and reliability problems, the corner is more close to the real corners, and the precision of sub-pixel level.

【技术实现步骤摘要】
一种基于曲率与灰度复合的角点亚像素定位方法
本专利技术涉及机器视觉精密测量技术研究领域，具体是指一种基于曲率与灰度复合的角点亚像素定位方法。
技术介绍
轴类工件是工业中极为常见也是非常重要的旋转类工件，其综合形状误差精度不仅直接影响机械的运动性能、使用寿命，而且对减少能源消耗和环境污染等有重要影响。在工业应用中，轴类工件误差测量，通常采用人工测量，其测量精度不高；三坐标测量仪、影像测量仪、圆度测量仪等高精度测量仪器成本高，对操作环境要求严格，无法满足大规模在线测量要求。而基于机器视觉的测量方法具有非接触、快速、精确、易于实现自动化等优点。其中由线阵相机和平行背光以及运动平台组成的测试系统具有通用性，多参数测量，高效率等优点，在工业测量应用中，越来越受到关注。角点是指图像中边界曲线具有曲率极大值的点，在该点附近的灰度值会发生剧烈的变化。角点提取的算法主要分为四类：基于灰度图像的角点检测算法、基于二值图像的角点检测算法、基于边缘特征的角点检测算法以及支持向量机角点检测算法，其中基于灰度图像和基于边缘特征的角点检测方法应用最为广泛。上述角点提取方法的定位精度仅能达到像素级，很难满足实际工业本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于曲率与灰度复合的角点亚像素定位方法，其特征在于，包括以下步骤：a.对区域内图像进行预处理；b.通过基于曲率特性的方法对所述图像进行候选角点的提取；c.利用角点处曲率角的多尺度不变性和灰度信息对所述候选角点进行伪角点去除，得到待检测角点；d.对所述待检测角点进行像素定位，得到角点。

【技术特征摘要】
1.一种基于曲率与灰度复合的角点亚像素定位方法，其特征在于，包括以下步骤：a.对区域内图像进行预处理；b.通过基于曲率特性的方法对所述图像进行候选角点的提取；c.利用角点处曲率角的多尺度不变性和灰度信息对所述候选角点进行伪角点去除，得到待检测角点；d.对所述待检测角点进行像素定位，得到角点。2.根据权利要求1所述的一种基于曲率与灰度复合的角点亚像素定位方法，其特征是：所述步骤b具体为：首先使用Canny算子检测边缘，获得一个二值边缘图，并填补边缘轮廓间隙；然后在一个固定的低尺度下，计算每个轮廓的曲率，以保留真实角点，并以局部极大值点作为候选角点Ai，曲率如下：其中和3.根据权利要求1所述的一种基于曲率与灰度复合的角点亚像素定位方法，其特征是：所述步骤c包括如下步骤：c1.首先定义曲率角，轮廓集合为L，L＝{P1,P2,…,PN},其中Pi＝(xi,yi)是轮廓上各个点的像素坐标，在标轮廓上建立以轮廓点Pi为中心，前后分别距离中心点Pi为R的3个点所组成的集合，记作Si＝{Pi-R,Pi,Pi+R}，则可采用集合Si所确定的两条直线段Pi-RPi和PiPi+R来表示割线.这两条割线构成的向量方向角分别为：则点Pi处的曲率角：Δθ(i)＝θR+(i)-θR-(i)，这里将R称为曲率角计算的尺度；依次选择若干适宜的尺度R1,R2,…，计算候选角点Ai在不同尺度下的曲率角设定当时，将Ai标记为候选角点，可以依次得到尺度R1,R2,…所对应的候选角点集合Dj，则当Dj(j＝1,2,…)中不同尺度下曲率角的偏差绝对值小于一定阈值的点标记为候选角点，存入集合D'中，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：白瑞林，丁艳蓉，倪健，
申请(专利权)人：无锡信捷电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32