一种基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法及系统，通过目标检测方法提取包含圆形目标的矩形区域，再进行极坐标变换，对极坐标变换后的图像进行大津阈值分割及形态学处理，提取原图中圆形目标边缘的展开曲线；找出展开曲线的峰值和谷值，根据峰值与谷值计算当前展开中心与实际圆心的误差，进而得到新的展开中心；以新的展开中心重复前述步骤进行迭代，并设置阈值，当展开曲线的峰值与谷值之间差值小于或等于该阈值时，迭代截止。本发明专利技术从圆形内部出发，对于圆外周存在丰富边缘特征的物体具有极好的应用效果，并且通过对展开曲线进行局部极值抑制，可以有效地去除圆形周围的离散噪点，提高圆形中心定位的精度。

A method and system of circular target center location based on polar transformation

【技术实现步骤摘要】
一种基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法及系统
本专利技术涉及一种图像目标定位方法及系统，特别是涉及一种基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法及系统。
技术介绍
圆形是一种几何特征明显、易于识别的形状，相比其他形状具有识别率高、噪声抑制性强等优点，在光学测量与视觉导航中，圆形目标的检测与定位有着广泛的应用，如何精确快速地求解圆形中心是计算机视觉中的重要问题。传统的圆形目标中心定位方法，主要包括质心法、边缘拟合法、高斯曲面法等。质心法是利用目标区域的灰度分布信息，将质心坐标作为圆心，它适用于目标成像区域灰度分布均匀的情况，缺点在于易受噪声干扰。边缘拟合方法需要利用图像的边缘信息，基于一定的准则对边缘进行圆拟合，从而得到圆心坐标，常见的有最小二乘圆拟合方法等方法，准确地从图像中提取边缘信息是边缘拟合法的前提条件，而有些物体圆形轮廓周围存在丰富边缘特征，例如加油锥套内圆的外围存在大量伞骨构成的边缘特征，这时圆边缘的提取不再简单，圆拟合所用的采样点也难以精确找到。高斯曲面法是基于相机接收到的光强分布服从高斯分布，故采集得到的图像的灰度分布是一个高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法，其特征在于包括如下步骤：/n(1)通过目标检测方法提取包含圆形目标的矩形区域，矩形区域的中心与圆形目标的中心存在初始误差Δ

【技术特征摘要】
1.一种基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)通过目标检测方法提取包含圆形目标的矩形区域，矩形区域的中心与圆形目标的中心存在初始误差Δ0(x0y0)；
(2)将矩形区域进行极坐标变换；
(3)对极坐标变换后的图像进行大津阈值分割及形态学处理，提取原图中圆形目标边缘的展开曲线；
(4)找出展开曲线的峰值和谷值，推算出初始中心误差Δ0(x0y0)，进而得到新的展开中心；
(5)以新的展开中心重复上述步骤(2)到步骤(4)就进行迭代，并设置阈值；当展开曲线的峰值与谷值之间差值小于或等于该阈值时，迭代截止，此时的展开中心便是圆形目标的圆心。


2.根据权利要求1所述的基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法，其特征在于：所述步骤(2)中，按矩形区域的中心进行展开，围绕矩形中心等角度间隔地采样。


3.根据权利要求1所述的基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法，其特征在于：所述步骤(2)中，原图中的点坐标与极坐标变换后的图像中的点坐标的对应关系为：极坐标变换后的图像中的一点(θ，ρ)，其对应的原图以左上角为原点的直角坐标系下的点的坐标为(x，y)；其中：



(center_x，center_y)是展开中心在直角坐标系下的坐标。


4.根据权利要求1所述的基于极坐标变换的圆形目标中心定位方法，其特征在于：所述步骤(4)中，通过求取展开曲线的峰值与谷值便可求解展开中心与圆心的偏差，继而求得实际的圆心：...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雷，孙永荣，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32