一种圆弧检测方法以及圆弧检测装置制造方法及图纸

本申请公开了一种圆弧检测方法以及圆弧检测装置，该圆弧检测方法包括确定待检测图像中的感兴趣区域；沿着感兴趣区域的极径方向对感兴趣区域中的像素值进行插值，得到第一图像；对第一图像进行边缘检测，得到多个边缘点；对多个边缘点进行圆弧拟合筛选，得到圆/圆弧的特征参数。通过上述方式，本申请能够大大减小边缘检测的复杂度，减小计算量，提高边缘检测的效率，且提高检测的准确性。且提高检测的准确性。且提高检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种圆弧检测方法以及圆弧检测装置


[0001]本申请涉及图像处理
，具体涉及一种圆弧检测方法以及圆弧检测装置。

技术介绍

[0002]实际生产应用中，需要依靠机器视觉对圆/圆弧特征进行提取，比如：工件的圆孔、圆柱或倒圆等；为了保证生产效率，需要保证利用机器视觉进行特征提取的过程具有足够的速度与效率。
[0003]本申请的专利技术人在长期研发中发现，目前比较常用的圆/圆弧检测算法，如霍夫(Hough)变换等，往往需要对整幅图片进行边缘检测，对检测到的边缘点进行分析处理，最终获取到圆/圆弧的特征参数；但是这些方法计算量大、效率低且实时性差，难以满足实际工程的需要。

技术实现思路

[0004]本申请主要解决的问题是提供一种圆弧检测方法以及圆弧检测装置，能够大大减小边缘检测的复杂度，减小计算量，提高边缘检测的效率，且提高检测的准确性。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是提供一种圆弧检测方法，该圆弧检测方法包括：确定待检测图像中的感兴趣区域；沿着感兴趣区域的极径方向对感兴趣区域中的像素值进行插值，得到第一图像；对第一图像进行边缘检测，得到多个边缘点；对多个边缘点进行圆弧拟合筛选，得到圆/圆弧的特征参数。
[0006]为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是提供一种圆弧检测装置，该圆弧检测装置包括依次连接的输入单元、处理器和输出单元；其中，输入单元用于获取待检测图像；处理器用于确定待检测图像中的感兴趣区域；沿着感兴趣区域的极径方向对感兴趣区域中的像素值进行插值，得到第一图像；对第一图像进行边缘检测，得到多个边缘点；对多个边缘点进行圆弧拟合筛选，得到圆/圆弧的特征参数；输出单元用于输出圆/圆弧的特征参数。
[0007]为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是提供一种存储介质，该存储介质用于存储计算机程序，计算机程序在被处理器执行时，用于实现上述的圆弧检测方法。
[0008]通过上述方案，本申请的有益效果是：确定待检测图像中的感兴趣区域，沿着极径方向对感兴趣区域中的像素值进行插值，得到多个沿着不同极径方向的第一图像，再对每个第一图像进行边缘检测，分别得到多个第一图像中的边缘点，然后对生成的边缘点进行圆弧拟合、筛选，得到圆/圆弧的特征参数；由于采用沿着极径方向插值的方法对待检测图像进行采样，大大降低了边缘检测以及对边缘点进行分析处理等过程的工作量，减小了边缘检测的复杂度，可减小计算量，能够提高边缘检测的效率，且由于利用插值后的图像来进行边缘检测，能够提高检测的准确性。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
[0010]图1是本申请提供的圆弧检测方法一实施例的流程示意图；
[0011]图2是本申请提供的圆弧检测方法另一实施例的流程示意图；
[0012]图3是本申请提供的圆弧检测方法另一实施例中感兴趣区域的示意图；
[0013]图4是本申请提供的圆弧检测方法另一实施例中沿着极径方向插值的示意图；
[0014]图5是本申请提供的圆弧检测方法另一实施例中竖直边缘的示意图；
[0015]图6是本申请提供的圆弧检测方法另一实施例中待判定区域的示意图；
[0016]图7是本申请提供的圆弧检测装置一实施例的结构示意图；
[0017]图8是本申请提供的存储介质一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0019]本申请中的圆弧检测方法可广泛应用于机器视觉领域中各类含有圆弧边界的物体的检测中，比如，对工件或物品表面上的圆形结构进行检测，以得到圆形结构的具体位置和大小等信息，以此来判断该圆形结构的设置是否符合标准。
[0020]参阅图1，图1是本申请提供的圆弧检测方法一实施例的流程示意图，该方法包括：
[0021]步骤11：确定待检测图像中的感兴趣区域。
[0022]通过摄像装置将待检测的目标物体转换成数字图像，即待检测图像，该待检测图像为具有圆或圆弧的图像，其可以为灰度图像、彩色图像或深度图像，为了方便处理，可以先将彩色图像或深度图像转化成灰度图像。
[0023]在获取了待检测图像之后，为了获取待检测图像中圆/圆弧的特征参数，在待检测图像中确定感兴趣区域(ROI，Region of Interest)，以减少处理时间，增加精度；该感兴趣区域为需要处理的区域，其形状可以为圆形、圆环形、扇形或扇形圆环等，圆环形或扇形区域的圆心可由用户定义或者默认。
[0024]进一步地，为了判断感兴趣区域的设置是否合理，可以对感兴趣区域进行越界检查，即检验感兴趣区域是否超出待检测图像的边界；若感兴趣区域未超出待检测图像的边界，则执行步骤12；若感兴趣区域超出待检测图像的边界，则可以重新确定感兴趣区域，直至设置的感兴趣区域未超界为止。
[0025]步骤12：沿着感兴趣区域的极径方向对感兴趣区域中的像素值进行插值，得到第一图像。
[0026]在确定待检测图像中的感兴趣区域之后，对待检测图像进行采样，选取多条极径方向，沿着每个极径方向进行插值，从而得到多个沿着极径方向的像素值，形成第一图像，
每个极径方向对应一个第一图像；其中，极径方向可以为从待检测图像中预设位置出发的多个方向；例如，当感兴趣区域为扇形区域时，预设位置为扇形区域的圆心。
[0027]步骤13：对第一图像进行边缘检测，得到多个边缘点。
[0028]利用边缘检测方法对利用插值方法得到的多个第一图像分别进行边缘检测，得到每个第一图像对应的边缘点；边缘检测算法可以是通过对邻域像素求一阶导数、二阶导数或梯度来实现。
[0029]步骤14：对多个边缘点进行圆弧拟合筛选，得到圆/圆弧的特征参数。
[0030]在获取到每个第一图像对应的边缘点之后，可对这些边缘点进行多次拟合和筛选，最终得到圆/圆弧的特征参数，该圆/圆弧的特征参数包括圆心坐标、半径或圆心角等。
[0031]区别于现有技术，为了保证圆/圆弧的特征提取的效率与精度，本实施例提供了一种快速的圆弧检测方法，它利用多行插值的方法对待检测图像进行采样，先确定待检测图像中的感兴趣区域，然后沿着极径方向对感兴趣区域中的像素值进行插值，得到多个沿着不同极径方向的第一图像，并进行边缘检测，从而得到多个边缘点，然后对生成的边缘点进行多次圆弧拟合和筛选，最终得到圆/圆弧的特征参数；由于采用沿着极径方向插值的方法对待检测图像进行采样，大大降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆弧检测方法，其特征在于，包括：确定待检测图像中的感兴趣区域；沿着所述感兴趣区域的极径方向对所述感兴趣区域中的像素值进行插值，得到第一图像；对所述第一图像进行边缘检测，得到多个边缘点；对所述多个边缘点进行圆弧拟合筛选，得到圆/圆弧的特征参数。2.根据权利要求1所述的圆弧检测方法，其特征在于，所述感兴趣区域为圆环形/扇形区域，所述圆/圆弧的特征参数包括圆心坐标和半径，所述沿着所述感兴趣区域的极径方向对所述感兴趣区域中的像素值进行插值，得到第一图像的步骤，包括：在所述圆环形/扇形区域内，沿着所述圆环形/扇形区域的极径方向，获取多个插值位置，其中，每个极径方向上的插值位置间隔第一预设距离，且相邻的两个所述极径方向的夹角为预设角度；利用双线性插值方法获取到每个插值位置处的像素值，形成对应的所述第一图像。3.根据权利要求1所述的圆弧检测方法，其特征在于，所述对所述第一图像进行边缘检测，得到多个边缘点的步骤，包括:利用边缘检测方法对每个所述第一图像进行边缘检测，得到第一边缘检测结果；对所述第一边缘检测结果进行筛选，得到第二边缘检测结果。4.根据权利要求3所述的圆弧检测方法，其特征在于，所述对所述第一边缘检测结果进行筛选，得到第二边缘检测结果的步骤，包括：对所述第一边缘检测结果进行非极值抑制和阈值化处理，以筛除所述第一边缘检测结果中的部分边缘点。5.根据权利要求4所述的圆弧检测方法，其特征在于，所述对所述第一边缘检测结果进行非极值抑制和阈值化处理，以筛除所述第一边缘检测结果中的部分边缘点的步骤，包括：利用卷积核对所述第一边缘检测结果进行卷积，得到对应的梯度值；对所述梯度值进行非极值抑制处理，将非边缘点筛除，得到第一边缘点；利用阈值化处理对所述第一边缘点进行筛选，将不满足预设阈值的所述第一边缘点筛除，得到第二边缘点。6.根据权利要求5所述的圆弧检测方法，其特征在于，所述对所述多个边缘点进行圆弧拟合筛选，得到圆/圆弧的特征参数的步骤，包括：对所述第二边缘点进行分组，得到多组第三边缘点；利用圆拟合方法对每组所述第三边缘点进行圆拟合，得到多个圆/圆弧；对所述多个圆/圆弧处的像素值进行对比度检测，筛除不满足预设对比度要求的所述圆/圆弧。7.根据权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪杰，
申请(专利权)人：北京配天技术有限公司，
类型：发明
国别省市：