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一种具有圆弧几何基元的实时定位与匹配方法
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申请号:201310281987.4 申请日:2013-07-03
摘要:本发明是一种具有圆弧几何基元的实时定位与匹配方法,通过几何基元本身在实测图像中搜索模板实例。离线模板制作过程中,采用迭代多边形逼近的方法将边缘轮廓图像快速分割成直线段的形式,并检查相邻线段能否用一个圆弧更好的近似,从而实现了图像轮廓中线段、圆弧的分离。同时,通过最小二乘法拟合线段与圆弧,得到几何基元的几何参数。在线模板匹配过程中,以最长圆弧基元计算模板的刚性变换,通过计算在线实测图像中几何基元与变换后的模板中对应的几何基元之间的距离来实现匹配定位。本发明对于具有简单几何形状的工件,在部分遮挡情况下,能快速、准确的完成实时匹配定位。
申请人: 江南大学 无锡信捷电气股份有限公司
地址: 214122 江苏省无锡市蠡湖大********(隐藏)
发明(设计)人: 白瑞林 周晴 李新
主分类号: G06K9/48(2006.01)I
分类号: G06K9/48(2006.01)I G06K9/66(2006.01)I
  • 法律状态
2017-05-24  授权
2013-12-25  实质审查的生效IPC(主分类):G06K 9/48申请日:20130703
2013-12-04  公开
注:本法律状态信息仅供参考,即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。
  • 其他信息
主权项  本发明是一种具有圆弧几何基元的实时定位与匹配方法,实现对具有特定简单的几何形状的工件快速、准确的识别定位;并且对于工件部分被遮挡具有鲁棒性,本发明包含离线模板计算过程和在线实时检测过程,具体步骤如下:离线过程:第一步:采用背光照射,使用智能相机采集图像,选择完整的工件作为模板图像并手动选取工件的区域,即ROI区域;第二步:对获取的模板图像的ROI区域预处理,使用Otsu法阈值分割得到目标和背景,通过sobel算子提取目标的边缘轮廓,并以8邻域逐像素跟踪轮廓;第三步:得到目标轮廓,通过迭代算法对轮廓进行递归细分,得到轮廓图像的近似多边形表达;第四步:对于轮廓的多边形表达,检查当前线段以及其相邻的线段,判断是线段基元还是圆弧基元,并采用最小二乘法,拟合线段和圆弧,得到它们的几何参数;第五步:将边缘轮廓分割成线段和圆弧基元之后,检查其中最长的圆弧,以该圆弧的圆心作为模板的初始位置点,圆心与圆弧对应的弦的中点构成的方向向量作为模板的初始方向,并存储圆心与其它基元的距离;在线过程:第一步:获取流水线上工件的实测图像,按离线过程的方法,预处理图像,提取边缘轮廓,跟踪轮廓。并选择满足至少是模板图像的边缘轮廓总长度的60%的轮廓进行后续的步骤,不满足轮廓的则认为是干扰;第二步:对满足条件的轮廓,使用迭代算法进行多边形逼近;第三步:同离线过程第四步,得到几何基元的几何参数:第四步:搜索最长圆弧,得到模板图像的潜在匹配位置,并根据圆弧的圆心与方向,计算实测图像与模板的刚性变换角度;第五步:基于刚性变换,即模板图像的角度变换,通过计算实测图像中几何基元与变换后模板中的几何基元之间的相对距离来匹配剩余的基元。
公开号  103425988A
公开日  2013-12-04
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