一种基于动态时间规整的线扫相机对齐方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及视觉检测技术领域，公开了一种基于动态时间规整的线扫相机对齐方法及系统，包括：采集运动的物体的多帧图像，得到待对齐的图像序列；对所述待对齐的图像序列中的每一帧图像进行序列特征的提取；采用动态时间规整算法，将所述序列特征与模板图像序列中的模板序列特征进行对齐。本发明专利技术提供的一种基于动态时间规整的线扫相机对齐方法及系统，通过采用动态时间规整算法，利用图像匹配的方式实现对线阵相机的对齐，不仅适用于检测任意速度运动的物体，能够应对急加减速和中途停顿的情况，而且由于是纯软件算法实现，无需增加如测速传感器等硬件进行配合，具有良好的经济效益，有利于大范围推广应用。利于大范围推广应用。利于大范围推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态时间规整的线扫相机对齐方法及系统


[0001]本专利技术涉及视觉检测
，尤其涉及一种基于动态时间规整的线扫相机对齐方法及系统。

技术介绍

[0002]线扫描视觉系统普遍应用于检测运动物体表面的缺陷。线扫相机是线扫描视觉系统的组成部分，用于采集运动物体的图像。由于物体通过相机的速度不同，相机采集到的物体图像会有畸变，导致在对物体进行缺陷、差异、异常检测时，很容易受次畸变影响，形成误检测，更严重地，甚至会造成检测目标识别丢失等严重问题。
[0003]目前，为了解决上述问题，一般情况下，线扫相机在扫描物体时，会配合使用承载物体运动的马达编码器来获取物体每次移动的步进距离，从而稳定地采集物体图像。而在面对超大型物体，或者无法移动的物体时，则主要是通过磁钢测速、雷达测速等测速传感器将速度转化为线扫相机采样频率和帧数的对应关系的方式，以稳定地采集物体图像。然而，使用测速传感器时，由于测速传感器会出现信号延迟，无法应对急加减速和中途停顿的情况。
[0004]因此，需要对现有技术进行改进。
[0005]以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种基于动态时间规整的线扫相机对齐方法及系统，以解决现有技术中存在的不足。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供以下的技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种基于动态时间规整的线扫相机对齐方法，所述方法包括：
[0009]S10、采集运动的物体的多帧图像，得到待对齐的图像序列；
[0010]S20、对所述待对齐的图像序列中的每一帧图像进行序列特征的提取；
[0011]S30、采用动态时间规整算法，将所述序列特征与模板图像序列中的模板序列特征进行对齐。
[0012]进一步地，所述基于动态时间规整的线扫相机对齐方法中，所述步骤S10具体为：
[0013]S11、以固定的帧率采集运动的物体的多帧图像，得到待对齐的图像序列。
[0014]进一步地，所述基于动态时间规整的线扫相机对齐方法中，所述步骤S30具体包括：
[0015]S31、根据所述序列特征与模板图像序列中的模板序列特征之间的距离M(i，j)，构建距离矩阵M；其中，所述距离矩阵M中的行对应模板图像序列，列对应所述待对齐的图像序列，矩阵元素为对应行列中所述序列特征与模板图像序列中的模板序列特征之间的距离M
(i，j)；
[0016]S32、构建累积距离矩阵L
min
，并对所述累积距离矩阵L
min
进行初始化，即L
min
(1，1)＝M(i，j)；
[0017]S33、根据所述距离矩阵M，按照以下计算公式进行逐步计算所述累积距离矩阵L
min
：
[0018]L
min
(i,j)＝min{L
min
(i,j
‑
1),L
min
(i
‑
1,j),L
min
(i
‑
1,j
‑
1)}+M(i,j)；
[0019]S34、寻找所述累积距离矩阵L
min
中的最优路径，以将所述序列特征与模板图像序列中的模板序列特征进行对齐；所述最优路径为路径上累积距离最小的路径。
[0020]进一步地，所述基于动态时间规整的线扫相机对齐方法中，所述方法还包括：
[0021]以匀速和固定的帧率采集运动的物体的多帧图像，建立模板图像序列。
[0022]第二方面，本专利技术提供一种基于动态时间规整的线扫相机对齐系统，所述系统包括：
[0023]图像采集模块，用于采集运动的物体的多帧图像，得到待对齐的图像序列；
[0024]特征提取模块，用于对所述待对齐的图像序列中的每一帧图像进行序列特征的提取；
[0025]特征对齐模块，用于采用动态时间规整算法，将所述序列特征与模板图像序列中的模板序列特征进行对齐。
[0026]进一步地，所述基于动态时间规整的线扫相机对齐系统中，所述图像采集模块具体用于：
[0027]S11、以固定的帧率采集运动的物体的多帧图像，得到待对齐的图像序列。
[0028]进一步地，所述基于动态时间规整的线扫相机对齐系统中，所述特征对齐模块具体用于：
[0029]S31、根据所述序列特征与模板图像序列中的模板序列特征之间的距离M(i，j)，构建距离矩阵M；其中，所述距离矩阵M中的行对应模板图像序列，列对应所述待对齐的图像序列，矩阵元素为对应行列中所述序列特征与模板图像序列中的模板序列特征之间的距离M(i，j)；
[0030]S32、构建累积距离矩阵L
min
，并对所述累积距离矩阵L
min
进行初始化，即L
min
(1，1)＝M(i，j)；
[0031]S33、根据所述距离矩阵M，按照以下计算公式进行逐步计算所述累积距离矩阵L
min
：
[0032]L
min
(i,j)＝min{L
min
(i,j
‑
1),L
min
(i
‑
1,j),L
min
(i
‑
1,j
‑
1)}+M(i,j)；
[0033]S34、寻找所述累积距离矩阵L
min
中的最优路径，以将所述序列特征与模板图像序列中的模板序列特征进行对齐；所述最优路径为路径上累积距离最小的路径。
[0034]进一步地，所述基于动态时间规整的线扫相机对齐系统中，所述系统还包括模板建立模块，用于：
[0035]以匀速和固定的帧率采集运动的物体的多帧图像，建立模板图像序列。
[0036]第三方面，本专利技术提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的基于动态时间规整的线扫相机对齐方法。
[0037]第四方面，本专利技术提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令由计算机处理器执行，以实现如上述第一方面所述的基于动态时间规整的线扫相机对齐方法。
[0038]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0039]本专利技术提供的一种基于动态时间规整的线扫相机对齐方法及系统，通过采用动态时间规整算法，利用图像匹配的方式实现对线阵相机的对齐，不仅适用于检测任意速度运动的物体，能够应对急加减速和中途停顿的情况，而且由于是纯软件算法实现，无需增加如测速传感器等硬件进行配合，具有良好的经济效益，有利于大范围推广应用。
[0040]本专利技术具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于动态时间规整的线扫相机对齐方法，其特征在于，所述方法包括：S10、采集运动的物体的多帧图像，得到待对齐的图像序列；S20、对所述待对齐的图像序列中的每一帧图像进行序列特征的提取；S30、采用动态时间规整算法，将所述序列特征与模板图像序列中的模板序列特征进行对齐。2.根据权利要求1所述的基于动态时间规整的线扫相机对齐方法，其特征在于，所述步骤S10具体为：S11、以固定的帧率采集运动的物体的多帧图像，得到待对齐的图像序列。3.根据权利要求1所述的基于动态时间规整的线扫相机对齐方法，其特征在于，所述步骤S30具体包括：S31、根据所述序列特征与模板图像序列中的模板序列特征之间的距离M(i，j)，构建距离矩阵M；其中，所述距离矩阵M中的行对应模板图像序列，列对应所述待对齐的图像序列，矩阵元素为对应行列中所述序列特征与模板图像序列中的模板序列特征之间的距离M(i，j)；S32、构建累积距离矩阵L
min
，并对所述累积距离矩阵L
min
进行初始化，即L
min
(1，1)＝M(i，j)；S33、根据所述距离矩阵M，按照以下计算公式进行逐步计算所述累积距离矩阵L
min
：L
min
(i,j)＝min{L
min
(i,j
‑
1),L
min
(i
‑
1,j),L
min
(i
‑
1,j
‑
1)}+M(i,j)；S34、寻找所述累积距离矩阵L
min
中的最优路径，以将所述序列特征与模板图像序列中的模板序列特征进行对齐；所述最优路径为路径上累积距离最小的路径。4.根据权利要求1所述的基于动态时间规整的线扫相机对齐方法，其特征在于，所述方法还包括：以匀速和固定的帧率采集运动的物体的多帧图像，建立模板图像序列。5.一种基于动态时间规整的线扫相机对齐系统，其特征在于，所述系统包括：图像采集模块，用于采集运动的物体的多帧图像，得到待对齐的图像序列；特征提取模块，用于对所述待对齐的图像序列中的每一帧图像进行序列特征的提取；特征对齐模块，用于采用动态时间规...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴耿才，蒋海滨，黄海东，黄永林，刘齐，潘文峰，肖爱辉，朱晓东，董辉，徐昌源，胡孝楠，曾德垚，江文鑫，吴晓波，
申请(专利权)人：东莞市诺丽科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：