基于偏振成像的强反射工件视觉测量方法技术

本发明专利技术提供了一种基于偏振成像的强反射工件视觉测量方法。针对图像中的高光区域对图像纹理细节和颜色信息的丢失而影响到立体视觉非接触式测量精度，根据高光区域的反射特性以及应用物理中的偏振成像原理，建立图像高光区域的像素值模型。通过在CCD相机镜头上安装偏振镜片并旋转不同偏振角度，得到对应不同偏振角度下目标物体的二维图像，并采用BP神经网络对图像高光区域的像素值进行模型搭建，在此模型中图像高光区域像素值有效降低，实现了图像高光区域的有效检测与消除，对应图像行像素分布较为平滑并且高光区域像素得到了较好的限制。本发明专利技术所述的基于偏振成像的强反射工件视觉测量方法的研究消除了图像部分高亮度区域，可用于立体视觉测量系统，针对工业制造技术领域等需要在自然光情况下高精度相机标定的领域，具有好的应用前景。

Vision measurement method of strong reflection workpiece based on polarization imaging

【技术实现步骤摘要】
基于偏振成像的强反射工件视觉测量方法
本专利技术属于测量技术与机器视觉领域，具体涉及一种基于偏振成像的强反射工件视觉测量方法。
技术介绍
现代工业化的快速发展对生产线加工机械工件的实时在线检测提出了较高精度的要求，如何快速精准地对被测空间物体进行非接触式测量在机器视觉领域中一直是研究热点。传统接触式测量器具已经不能满足加工生产工件的多样性与表面复杂性，立体视觉非接触式测量系统通过不同视角下的空间物体图像采集，并提取出二维特征点像素坐标，转换到对应三维空间坐标系进而对被测空间物体进行三维信息重构并实现物体尺寸的非接触式测量，提高工业加工流水线的高效率生产与保障产品生产安全。受自然光照条件变化的影响，采集空间物体图像信息时，高光掩藏了物体固有颜色纹理特征，对后续立体视觉信息重构造成一定的干扰。本文研究基于偏振信息的立体视觉非接触式测量技术，目的在于提高目标物体的空间尺寸非接触式测量精度。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术中存在的诸多缺陷与制约，设计一种基于偏振成像的强反射工件视觉测量方法，实现图像高光区域的检测和消除。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于偏振成像的强反射工件视觉测量方法，其特征在于，包括：/n(1)建立一个基于偏振信息的图像去高光系统，基于偏振装置的图像去高光系统主要由以下几个部分组成：CCD相机，其对应最大分辨率/帧频为：1624×1224@29fps，像元尺寸为：4.4μm、线性偏振片PL、实验平台、高反射率金属工件、图像采集软件以及PC主机；/n(2)将一幅含有高光区域的彩色图像经过白平衡处理后转换到HSV颜色空间，进而得到V通道上的高光图像，然后对其像素点进行分析，得到高光图像对应的亮度分布图。采取基于动态阈值的图像白平衡处理算法，算法针对指定图像进行白点检测和白点调整两大步骤。为了较好地对彩色图像中的高光...

【技术特征摘要】
20181015 CN 20181119675241.一种基于偏振成像的强反射工件视觉测量方法，其特征在于，包括：
(1)建立一个基于偏振信息的图像去高光系统，基于偏振装置的图像去高光系统主要由以下几个部分组成：CCD相机，其对应最大分辨率/帧频为：1624×1224@29fps，像元尺寸为：4.4μm、线性偏振片PL、实验平台、高反射率金属工件、图像采集软件以及PC主机；
(2)将一幅含有高光区域的彩色图像经过白平衡处理后转换到HSV颜色空间，进而得到V通道上的高光图像，然后对其像素点进行分析，得到高光图像对应的亮度分布图。采取基于动态阈值的图像白平衡处理算法，算法针对指定图像进行白点检测和白点调整两大步骤。为了较好地对彩色图像中的高光区域像素进行统计，引入Mean-Shift算法对图像进行聚类处理以突显出图像中存在的高光区域。
Mean-Shift算法原理在于求解概率密度的局部最优解，一幅图像的像素点分布对应概率密度函数f(x)，已知d维空间中的n个采样点xi，i＝1,2,3,…,n，f(x)对应的Parzen窗口估计为：



(3)在对图像高光区域进行有效检测的前提下，提出一种基于偏振装置采集目标物体信息的图像去高光方法。以不同偏振角度下的图像信息为研究重点，提取出对应不同偏振角度下的图像高光...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝振敏，王心韵，裴爽，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：江西;36