基于视觉先验信息的模糊图像高精度还原方法技术

本发明专利技术基于视觉先验信息的模糊图像高精度还原方法属于计算机视觉测量技术领域，涉及一种基于视觉先验信息和系统参考量的模糊图像高精度还原方法。该方法根据双目视觉测量系统的曝光时间、帧频精确的先验信息，利用序列图像中相邻两帧图像的帧间关系，求得同一圆心位置在图像坐标系下的变化方向及曝光时间内的运动距离，即模糊方向和模糊尺度两个参数，由此得到每幅图像精确的模糊核。再使用非盲图像复原算法去卷积得到清晰的复原图像，实现机床动态检测中的高速图像去模糊还原，并提高了视觉测量系统的测量精度。该方法能有效改善序列图像运动模糊的问题，去模糊效果明显，满足高速运动状态下机床定位信息的精确提取要求。

【技术实现步骤摘要】
基于视觉先验信息的模糊图像高精度还原方法
本专利技术属于计算机视觉测量
，涉及一种基于视觉先验信息和系统参考量的模糊图像高精度还原方法。
技术介绍
高精度数控机床在运行过程中由于伺服系统滞后会产生动态轮廓误差，直接影响着加工零件的工作性能。误差的精确测量可为数控机床加工精度补偿提供数值依据，是提升数控机床加工精度的有效手段。视觉测量系统具有非接触性、方便快捷且可实现任意轨迹测量等优点，逐渐应用于机床的动态轮廓误差测量。但当机床进给速度过快时，相机曝光时间内拍摄的测量目标与相机产生相对运动造成了模糊现象，严重影响测量目标对机床定位信息的提取精度，进而影响视觉测量系统的测量精度，因此需要对拍摄的测量目标图像进行图像去模糊处理。近年来许多学者对其进行了深入研究，模糊方向角度的求取方法主要有radon变换、Hough变换、二次傅里叶变换、倒频谱法等，模糊尺度的求取方法主要有radon变换求极小值、建立差分自相关函数等。阔地教育科技有限公司沈玉将、刘东升等专利技术的专利号为CN104182940A的“一种模糊图像恢复方法及系统”，该方法在多帧参考图像中分别获取与模糊图像块相匹配的侯选块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉先验信息的模糊图像高精度还原方法，其特征是，该方法根据双目视觉测量系统的曝光时间、帧频精确的先验信息，利用序列图像中相邻两帧图像的帧间关系，求得同一圆心位置在图像坐标系下的变化方向及曝光时间内的运动距离，即模糊方向和模糊尺度两个参数，由此得到每幅图像精确的模糊核，再使用非盲图像复原算法去卷积得到清晰的复原图像，实现机床动态检测中的高速图像去模糊还原，并提高了视觉测量系统的测量精度；方法的具体步骤如下：步骤1：模糊方向计算首先采用张氏标定方法，依据高精度棋盘格标定板完成双目视觉测量系统的标定，确定出左、右两相机的内外参数，测量过程中，左右相机固定不动，即根据左、右对应图像中的匹配...

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉先验信息的模糊图像高精度还原方法，其特征是，该方法根据双目视觉测量系统的曝光时间、帧频精确的先验信息，利用序列图像中相邻两帧图像的帧间关系，求得同一圆心位置在图像坐标系下的变化方向及曝光时间内的运动距离，即模糊方向和模糊尺度两个参数，由此得到每幅图像精确的模糊核，再使用非盲图像复原算法去卷积得到清晰的复原图像，实现机床动态检测中的高速图像去模糊还原，并提高了视觉测量系统的测量精度；方法的具体步骤如下：步骤1：模糊方向计算首先采用张氏标定方法，依据高精度棋盘格标定板完成双目视觉测量系统的标定，确定出左、右两相机的内外参数，测量过程中，左右相机固定不动，即根据左、右对应图像中的匹配像点重建出对应空间点的三维坐标；相机拍摄序列图像过程中，在相邻两帧图像拍摄时间内将机床运行轨迹视作曲率变化均匀的曲线，提取图像的标志点圆心像素坐标代表了曝光时间段内中间时刻圆心的位置，拍摄模糊图像在曝光时间内的运动方向，由曝光时间段内中间时刻的运动方向决定；以左相机拍摄的图像为例，设定前一帧图像曝光中间时刻测量目标运动方向为θ1，后一帧图像曝光中间时刻测量目标运动方向为θ2，拍摄两帧图像帧间时间内测量目标的运动方向为α，则运动方向由θ1变化到α，需要帧间时间1/f的积累，由α变化到θ2用时t，即θ1和θ2就存在着公式(1)的对应关系，那么由第一帧图像开始选取相邻前后图像，基于radon变换求前一帧图像模糊角度θ1，再求解前后两帧图像同一圆形圆心的像素坐标(x1，y1)和(x2，y2)，则后一帧图像的模糊方向θ2用公式(1)得到：其中，f为高速相机拍摄的帧频，t是曝光时间，(x1，y1)和(x2，y2)为前后两帧图像中同一圆形圆心的像素坐标，由此遍历每一张图像求得序列图像每一帧的模糊方向θ2；步骤2：模糊尺度求取基于视觉测量系统参考量的运动模糊图像模糊尺度的求取方法与模糊方向的求取方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘巍，潘翼，李肖，马建伟，贾振元，王福吉，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21