基于亚像素边缘的圆心检测方法技术
A center detection method based on Subpixel Edge
The invention provides a center subpixel edge detection method based on such characteristics, including the following steps: 1, the coarse positioning of image edge by Canny operator, the edge pixels of the entire gradient amplitude and gradient direction; step two, to establish the whole pixel as the origin, the gradient direction is positive the direction of the X axis, X axis perpendicular to the direction of the establishment of the Y axis in the gradient direction, to the whole pixel as the center, take the centrosymmetric and includes 7 pixel center, the hyperbolic tangent function on gray value of the 7 pixel points fitting, the formula is:
【技术实现步骤摘要】
基于亚像素边缘的圆心检测方法
本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种基于亚像素边缘的圆心检测方法。
技术介绍
摄像机标定是构建精确视觉测量系统的关键技术之一，针对圆点标定板，其中圆形靶标的圆心为标定特征点。因此圆心的精确定位是搭建视觉测量系统的关键。目前圆心的检测方法主要有Hough变换法，质心法和最小二乘法。Hough变换法受参数空间离散化程度影响较大；质心法对成像图像灰度分布均匀要求较高；最小二乘拟合法针对图像的边缘点进行拟合，因此边缘点提取精度直接影响圆心定位精度。目前亚像素边缘的提取方法主要归结为三类：即矩方法，插值法和拟合法。插值算法复杂度高运算速度慢，矩方法运算精度仅低于拟合算法，但其稳定性不高。综合以上，拟合算法最佳。目前主流的拟合算法有基于高斯函数，Sigmoid函数，反正切函数和双曲正切函数四种模型。采用高斯函数模型对图像梯度幅值进行拟合，Sigmoid函数、反正切函数和双曲正切函数三种模型是对图像灰度进行拟合，总的来说基于灰度拟合要优于梯度拟合，因为梯度计算对噪声比较敏感。在三类灰度值拟合算法中，经数学理论分析其中双曲正切函数最近似于图像...
【技术保护点】
一种基于亚像素边缘的圆心检测方法，用于准确获取圆形靶标的圆心，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，利用Canny算子对图像边缘进行粗定位，获取整像素点的边缘的梯度幅值以及梯度方向；步骤二，建立以所述整像素点为原点，所述梯度方向为x轴的正方向，垂直于所述x轴的方向建立y轴，在所述梯度方向上，以所述整像素点为中心，取以所述中心对称且包括所述中心的7个像素点，采用双曲正切函数将7个所述像素点进行拟合模型，其公式为：
【技术特征摘要】
1.一种基于亚像素边缘的圆心检测方法，用于准确获取圆形靶标的圆心，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，利用Canny算子对图像边缘进行粗定位，获取整像素点的边缘的梯度幅值以及梯度方向；步骤二，建立以所述整像素点为原点，所述梯度方向为x轴的正方向，垂直于所述x轴的方向建立y轴，在所述梯度方向上，以所述整像素点为中心，取以所述中心对称且包括所述中心的7个像素点，采用双曲正切函数将7个所述像素点进行拟合模型，其公式为：式中：I(x)表示x处的灰度值，x表示所述像素点到原点的距离，h表示背景灰度值，b表示边缘和背景的灰度差值，p为模糊因子，R为边缘位置；以及步骤三，根据步骤二中的公式得到亚像素边缘点，将该亚像素边缘点按照圆进行最小二乘拟合，得到所述圆心。2.根据权利要求1所述的基于亚像素边缘的圆心检测方法，其特征在于：其中，在步骤一中，利用Sobel算子检测确定所述梯度方向...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚强，王亚刚，胡杰，陈锁，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
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