一种图像边缘检测方法、检测装置及计算机存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种图像边缘检测方法、检测装置及计算机存储介质，属于机器视觉领域。一种图像边缘检测方法，包括：生成同一物体的多曝光多尺度边缘图像；根据上述生成的每个尺度边缘图像，融合不同曝光时间的边缘图像，生成融合多曝光边缘图像；根据上述融合多曝光边缘图像，融合相邻尺度的边缘图像，生成融合多尺度边缘图像；根据上述融合多尺度边缘图像，生成边缘图像。本发明专利技术提供的一种图像边缘检测方法、检测装置及计算机存储介质，可以解决单次曝光图像无法完全捕捉不同反光率目标边缘，以及传统的采用多曝光图像融合生成HDRI图像中合成效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种图像边缘检测方法、检测装置及计算机存储介质
本专利技术涉及机器视觉领域，特别涉及一种图像边缘检测方法、检测装置及计算机存储介质。
技术介绍
近年来，机器视觉技术在工业得到了越来越多的关注与应用，其中目标检测与匹配，缺陷检测都是重要的应用。在这些应用当中，边缘检测通常都是一个重要的工具，提取出场景中一个或多个目标的边缘以方便进行后续处理。但是，不同材质由于目标反光率的不同，很难采用一个曝光时间来捕捉所有目标的边缘。传统的做法是采用合成高动态图像(HDRI)然后再检测边缘的方法，这种方法存在两个问题：一是高动态图像合成比较低效，其中的很多考虑针对边缘检测是不必要的；二是高动态图像的合成并没有针对边缘信息，而是针对全局的颜色或灰度信息，这样的合成对边缘检测并不是一个最佳方案。所以，需要提出一种新的图像边缘检测方法，以解决针对单次曝光图像无法完全捕捉不同反光率目标边缘，以及传统的采用多曝光图像融合生成HDRI图像中合成效率低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种图像边缘检测方法、检测装置及计算机存储介质，可以解决单次曝光图像无法完全捕捉不同反光率目标边缘，以及传统的采用多曝光图像融合生成HDRI图像中合成效率低的问题。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供一种图像边缘检测方法，包括：生成同一物体的多曝光多尺度边缘图像；根据上述生成的每个尺度边缘图像，融合不同曝光时间的边缘图像，生成融合多曝光边缘图像；根据上述融合多曝光边缘图像，融合相邻尺度的边缘图像，生成融合多尺度边缘图像；根据上述融合多尺度边缘图像，生成边缘图像。在一个可能的设计中，所述生成同一物体的多曝光多尺度边缘图像，包括：生成同一物体的多曝光图像，形成多曝光图像Ii＝{I1,I2,…,IN}，2≤N≤4。在一个可能的设计中，对上述多曝光图像Ii生成多尺度边缘图像，形成多尺度边缘图像其中，2≤s≤6。在一个可能的设计中，所述对上述多曝光图像Ii生成多尺度边缘图像，形成多尺度边缘图像，具体包括：对上述每幅多曝光图像Ii进行高斯核平滑处理，得到平滑后的梯度图像；对平滑后的梯度图像进行处理，生成多尺度边缘图像。在一个可能的设计中，所述对上述多曝光图像Ii生成多尺度边缘图像，形成多尺度边缘图像，具体包括：计算平滑后的梯度图像在横竖方向上的边缘梯度；进行图像下采样，生成下一尺度图像；重复上述两个步骤，直至得到预设指定s个尺度的横竖边缘图像。在一个可能的设计中，所述根据上述生成的每个尺度边缘图像，融合不同曝光时间的边缘图像，生成融合多曝光边缘图像，包括：以像素点(x,y)为中心，设置大小WxW像素的窗口，得到尺度j在所述窗口范围内的像素集合Pw(x,y)，其中，1≤j≤s；在窗口范围内选取待计算的像素集合计算像素集合中像素的模值均值Ni,j(x,y)和方向均值Di,j(x,y)；归一化各曝光图像的模值Ni,j(x,y)，归一化后模值为标记归一化后的曝光图像i在尺度j的像素(x,y)i,j上的像素坐标的有效性；扫描尺度j上的所有曝光图像i的像素(x,y)i,j位置，确定每个像素的有效曝光图像数Cj(x,y)、平均模值和平均方向确定尺度j上的融合边缘图像为在一个可能的设计中，所述根据上述融合多曝光边缘图像，融合相邻尺度的边缘图像，生成融合多尺度边缘图像；具体包括：根据上述融合多曝光边缘图像Ej(x,y)，融合相邻尺度j与j+1上的边缘图像，具体融合过程为：其中，为位置(x,y)处的梯度信息，尺度j+1中的位置为round(x)为四舍五入取整操作，取最顶层的融合图像为依据上述融合方法，依次得到融合边缘图像选取作为最终的融合多尺度边缘图像。在一个可能的设计中，所述根据上述融合多尺度边缘图像，生成边缘图像；包括：在融合多尺度边缘图像上使用Canny检测的非极大值抑制、双阈值边缘选择及边缘连接，生成得到边缘图像。根据本专利技术的另一个方面，提供一种图像边缘检测装置，应用于图像边缘检测方法，所述装置包括：多尺度边缘生成模块、多曝光融合模块、多尺度边缘融合模块及边缘生成模块；其中：所述多尺度边缘生成模块，用于生成同一物体的多曝光多尺度边缘图像；所述多曝光融合模块，用于根据上述生成的每个尺度边缘图像，融合不同曝光时间的边缘图像，生成融合多曝光边缘图像；所述多尺度边缘融合模块，用于根据上述融合多曝光边缘图像，融合相邻尺度的边缘图像，生成融合多尺度边缘图像；所述边缘生成模块，根据上述融合多尺度边缘图像，生成边缘图像。根据本专利技术的另一个方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有图像边缘检测方法程序，所述图像边缘检测方法程序被处理器执行时实现本专利技术实施例所述的图像边缘检测方法的步骤。与现有技术相比，本专利技术提供了一种图像边缘检测方法、检测装置及计算机存储介质，通过采用生成同一物体的多曝光多尺度边缘图像；根据上述生成的每个尺度边缘图像，融合不同曝光时间的边缘图像，生成融合多曝光边缘图像；根据上述融合多曝光边缘图像，融合相邻尺度的边缘图像，生成融合多尺度边缘图像；根据上述融合多尺度边缘图像，生成边缘图像的技术方案，通过采用多次曝光的方法，可以高效地融合同一场景中出现的不同反光率的目标边缘，并直接融合不同曝光条件下的多尺度梯度信息图像，然后采用Canny检测的方法提取出最终的边缘图像，能够更加高效并准确的提取场景中不同反光率的目标边缘。并且，针对单次曝光图像无法完全捕捉不同反光率目标边缘，以及传统的采用多曝光图像融合生成HDRI图像中的问题，本方法直接融合多次曝光图像的多尺度梯度信息，针对最终的边缘特征进行高效有效的融合。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种图像边缘检测方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种图像边缘检测方法的流程示意图；图3是本专利技术实施例提供的多尺度边缘图像生成的流程图；图4是本专利技术实施例提供的融合多个曝光图像上的模值与方向的示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种图像边缘检测的结果图；图6为本专利技术实施例提供的一种图像边缘检测装置的结构示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本专利技术的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。请参考图1和图2。本专利技术提供一种图像边缘检测方法，包括：S1、生成同一物体的多曝光多尺度边缘图像；S2、根据上述生成的每个尺度边缘图像，融合不同曝光时间的边缘图像，生成融合多曝光边缘图像；S3、根据上述融合多曝光边缘图像，融合相邻尺度的边缘图像，生成融合多尺度边缘图像；S4、根据上述融合多尺度边缘图像，生成边缘图像。进一步地，生成同一物体的多曝光多尺度边缘图像的步骤S1，具体包括：S11、生成同一物体的多曝光图像，形成多曝光图像Ii＝{I1,I2,…,IN}，2≤N≤4，在本申请的实施例中，N＝3；其中，多曝光图像Ii通过对与相机相对静本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像边缘检测方法，其特征在于，包括：生成同一物体的多曝光多尺度边缘图像；根据上述生成的每个尺度边缘图像，融合不同曝光时间的边缘图像，生成融合多曝光边缘图像；根据上述融合多曝光边缘图像，融合相邻尺度的边缘图像，生成融合多尺度边缘图像；根据上述融合多尺度边缘图像，生成边缘图像。

【技术特征摘要】
1.一种图像边缘检测方法，其特征在于，包括：生成同一物体的多曝光多尺度边缘图像；根据上述生成的每个尺度边缘图像，融合不同曝光时间的边缘图像，生成融合多曝光边缘图像；根据上述融合多曝光边缘图像，融合相邻尺度的边缘图像，生成融合多尺度边缘图像；根据上述融合多尺度边缘图像，生成边缘图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成同一物体的多曝光多尺度边缘图像，包括：生成同一物体的多曝光图像，形成多曝光图像Ii＝{I1,I2,…,IN}，2≤N≤4。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对上述多曝光图像Ii生成多尺度边缘图像，形成多尺度边缘图像其中，2≤s≤6。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对上述多曝光图像Ii生成多尺度边缘图像，形成多尺度边缘图像，具体包括：对上述每幅多曝光图像Ii进行高斯核平滑处理，得到平滑后的梯度图像；对平滑后的梯度图像进行处理，生成多尺度边缘图像。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对上述多曝光图像Ii生成多尺度边缘图像，形成多尺度边缘图像，具体包括：计算平滑后的梯度图像在横竖方向上的边缘梯度；进行图像下采样，生成下一尺度图像；重复上述两个步骤，直至得到预设指定s个尺度的横竖边缘图像。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据上述生成的每个尺度边缘图像，融合不同曝光时间的边缘图像，生成融合多曝光边缘图像，包括：以像素点(x,y)为中心，设置大小WxW像素的窗口，得到尺度j在所述窗口范围内的像素集合Pw(x,y)，其中，1≤j≤s；在窗口范围内选取待计算的像素集合计算像素集合中像素的模值均值Ni,j(x,y)和方向均值Di,j(x,y)；归一化各曝光图像的模值Ni,j(x,y)，归一化后模值为标记归一化后的曝光图像i在尺...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓亮，姚杰，陈先开，冯良炳，
申请(专利权)人：深圳辰视智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44