一种基于多级优化的圆拟合算法制造技术

本发明专利技术公开了一种基于多级优化的圆拟合算法，涉及圆拟合算法技术领域。本发明专利技术一种基于多级优化的圆拟合算法，包括如下步骤：步骤S1：获取输入图片的轮廓，对所有轮廓点进行一次最小二乘圆拟合，得到粗圆心和粗半径；步骤S2：计算轮廓所有点和粗圆心的距离及其与粗半径的差值d1；步骤S3：从上一步得到的点群随机抽取三点，利用圆的中垂线定理得到圆的半径r和圆心坐标；步骤S4：依次迭代，加入循环中断；步骤S5：对所得到的内群点用Tukey权重分配函数进行精细化处理；本发明专利技术综合运用3σ准则、随机抽样一致性（RANSAC）、Tukey权重分配函数迭代依次实现粗大误差点剔除、高质量内群点提取、精细化处理，从而达到多级优化的目的。从而达到多级优化的目的。从而达到多级优化的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多级优化的圆拟合算法


[0001]本专利技术涉及圆拟合算法
，特别是涉及一种基于多级优化的圆拟合算法。

技术介绍

[0002]圆拟合是图像处理中比较常见的一种检测形式，也是工业中较为常见的应用场景，而检测算法的准确度、运行时间及稳定性关系到评价拟合圆算法的好坏，目前常见的圆拟合算法主要有标准hough变换、最小二乘法，Hough变换将参数映射到三维空间，需要较大的存储空间，计算量大，耗时巨大，Hough变换虽然一定程度上克服了离群点的影响，保证了算法检测的准确度，但其前提是设置足够合适的参数，过于依赖参数，鲁棒性差，最小二乘法拟合圆以最小化误差的平方和为目标使所有数据点最为接近，即曲线拟合的最好，因为最小二乘法需要计算所有数据点，所以容易受到离群点的影响，虽然其运行时间短，但离群点较多时，准确度较差；
[0003]目前圆拟合研究中，更多关注Hough变换算法性能的改进，标准Hough圆拟合是把圆的参数映射到三维空间，算法的运行时间较长以及运算空间的占用也较大，其中包括一种基于随机Hough变换的改进圆拟合算法，该算法运用梯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多级优化的圆拟合算法，其特征在于，所述算法包含三个阶段：粗大误差点剔除、高质量内群点提取、精细化处理，所述算法分别采用3σ准则、随机抽样一致性、Tukey权重分配函数逐层优化，包括如下步骤：步骤S1：获取输入图片的轮廓，对所有轮廓点进行一次最小二乘圆拟合，得到粗圆心和粗半径；步骤S2：计算轮廓所有点和粗圆心的距离及其与粗半径的差值d1，求其均值及标准差s，比较d1与3s的大小，若d1<＝3s，该点留下，否则剔除；步骤S3：从上一步得到的点群随机抽取三点，利用圆的中垂线定理得到圆的半径r和圆心坐标，计算轮廓点与r的距离d2，若|d2
‑
r|<＝t，则该点为内群点，统计内群点的数量，进入下一次的迭代；步骤S4：依次迭代，加入循环中断，设置迭代次数K＝(log(1
‑
p))/(log(1
‑
εm))，达到所设置的参数条件时迭代结束；步骤S5：对所得到的内群点用Tukey权重分配函数进行精细化处理，δ＝meadian(P)...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢小辉，
申请(专利权)人：深圳汇控智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：