基于视觉图像的二次曲线特征参数精密测量方法.pdfVIP

学兔兔 第32卷 第 10期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．32No．10 2011年 10月 ChineseJournalofScientificInstrument 0ct．2011 基于视觉图像 的_一 ／、曲线特征参数精密测量方法 佟庆彬 (北京交通大学电气工程学院 北京 100044) 摘 要：为了满足视觉检测中对二次曲线参数(圆或椭圆)高精度测量要求，提出了一种基于视觉图像的二次曲线特征参数精 密测量方法。该方法利用变结构元广义形态学边缘检测算法对图像中的二次曲线进行初始边缘定位 ，充分提取图像边缘细节 信息的同时抑制图像噪声的影响。在亚像素图像处理中，基于Zernike矩边缘检测算法计算出的边缘参数 ，提出了对二次曲线 特征进行亚像素边缘定位的边缘检测算法 ，建立了曲线边缘点与边缘参数之间的映射关系。利用检测出的二次曲线亚像素边 缘点数据，通过定义的数据点分布优化的参数拟合算法，可以计算出二次曲线的特征参数。实验结果表明：该方法稳定性好且 实时性强，定位不确定度优于0．03像素，可实现二次曲线特征参数的精密测量。 关键词：视觉图像；二次曲线；变结构元；Zernike矩 ；保矩法；拟合 中图分类号：TP391 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：510．4050 Accuratemeasurementmethod ofquadratic curveparametersbased onvisionimage TongQingbin (SchoolofElectricalEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China) Abstract：Inordertosatisfythestringentrequirementsofhighaccuratemeasurementofquadraticcurveparametersin visiondetection，anovelmeasurementmethodbasedonvisionimageisproposedinthispaper，whichcanbeusedto carryoutpreciseparameterestimationofquadraticcurve．Theedgeofquadraticcurveisfullyextractedusingmulti- piestructuringelement—basedgeneralizedmorphologicaledgedetectionalgorithm；meanwhiletheinfluencesofnoises onimagearediminished．In subpixelimageprocessing，accordingtotheedgeparameterscomputedbasedon the principleofZernikemomentedgedetection，anedgedetectionalgorithm isproposedtolocatethesubpixeledgeof quadraticcurve，andcircularedgelocationisaccomplishedthroughestablishingthemappingbetweentheedgepoint andtheparametersofthecirclewheretheedgepointslieinimages．Then，theestimationofquadraticcurveparame- tersbasedonasetofsubpixeledge·pointdataisrealized throu