[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于柵格圖像劃分的圓檢測(cè)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410017693.5
• 申請(qǐng)日: 2014-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103778411B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈慶偉;沈小蘭
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 寧波韋爾德斯凱勒智能科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00;G06T7/00;G06T5/00
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31253
• 代理人: 王明超

1.一種基于柵格圖像劃分的圓檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：?

步驟S1，提取圖像邊緣信息，獲取由邊緣點(diǎn)組成的邊緣點(diǎn)集；?

步驟S2，將圖像柵格化，并記錄柵格化信息；?

步驟S3，在柵格化的圖像中取三個(gè)分別處于不同直線上的邊緣點(diǎn)，并由三個(gè)邊緣點(diǎn)確定圓，由圓的對(duì)稱(chēng)性，基于三個(gè)邊緣點(diǎn)坐標(biāo)確定位于該圓上的第四點(diǎn)；?

步驟S4，根據(jù)第四點(diǎn)，判斷由三個(gè)邊緣點(diǎn)所確定的圓是否為候選圓；?

步驟S5，根據(jù)候選圓檢測(cè)真圓。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于柵格圖像劃分的圓檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S1中提取圖像邊緣信息的方法，具體包括：采用sobel算子進(jìn)行圖像邊緣信息檢測(cè)，并設(shè)置圖像邊緣信息檢測(cè)的采樣約束條件，且設(shè)置的采樣約束條件包括采樣概率估算最大采樣次數(shù)和允許的最少邊緣點(diǎn)數(shù)。?

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于柵格圖像劃分的圓檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：將圖像劃分為大小相同的整數(shù)個(gè)柵格單元的柵格，并對(duì)柵格單元進(jìn)行編碼，記錄各邊緣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的柵格單元位置及柵格單元中所包含的邊緣點(diǎn)的數(shù)量；若不能將所述圖像劃分為整數(shù)個(gè)柵格單元的柵格，則在圖像右側(cè)用像素點(diǎn)按列補(bǔ)齊，或在圖像下側(cè)用像素點(diǎn)按行補(bǔ)齊。?

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于柵格圖像劃分的圓檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S3包括：?

步驟S31，在所述圖像中任取第一邊緣點(diǎn)，并獲取以第一邊緣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的柵格單元為中心的一個(gè)柵格單元集合，并記錄該柵格單元集合中含有最大數(shù)量?邊緣點(diǎn)的柵格單元；?

步驟S32，從含有最大數(shù)量邊緣點(diǎn)的柵格單元中隨機(jī)分別選取第二邊緣點(diǎn)和第三邊緣點(diǎn)；?

步驟S33，根據(jù)第一邊緣點(diǎn)、第二邊緣點(diǎn)和第三邊緣點(diǎn)的坐標(biāo)確定一個(gè)圓，并根據(jù)圓的對(duì)稱(chēng)性在該圓上確定第四點(diǎn)坐標(biāo)。?

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于柵格圖像劃分的圓檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S31中，獲取以第一邊緣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的柵格單元為中心的一個(gè)柵格單元集合的方法包括：?

取第一邊緣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的柵格單元為中心，以柵格單元為單位確定一個(gè)閾值，以所述閾值為半徑，獲取與所述第一邊緣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的柵格單元相關(guān)聯(lián)的柵格單元組成柵格單元的集合；其中，與所述第一邊緣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的柵格單元相關(guān)聯(lián)的柵格單元包括：與所述第一邊緣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的柵格單元邊緣相連接的柵格單元及與所述第一邊緣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的柵格單元對(duì)角相連接的柵格單元。?

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于柵格圖像劃分的圓檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S33具體包括：?

步驟S331，由第一邊緣點(diǎn)與第二和第三邊緣點(diǎn)中的任一點(diǎn)確定一條直線；?

步驟S332，作第二條直線，使所述第二條直線通過(guò)第二與第三兩個(gè)邊緣點(diǎn)中未被所述步驟S331中所選用的邊緣點(diǎn)，且所述第二條直線平行于所述步驟S331所確定的一條直線；?

步驟S333，所述步驟S332中所確定的第二條直線與所述步驟3所確定的圓相交的除去所述第一邊緣點(diǎn)，第二邊緣點(diǎn)，第三邊緣點(diǎn)以外的即為第四點(diǎn)。?

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于柵格圖像劃分的圓檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S4包括：搜索以第四點(diǎn)為中心向外擴(kuò)展的任一正方形區(qū)域，?若存在邊緣點(diǎn)，則確定由三個(gè)邊緣點(diǎn)所確定的圓為候選圓，若不存在所述邊緣點(diǎn)，則返回步驟3。?

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于柵格圖像劃分的圓檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S5包括：?

步驟S51，取半徑偏差值的二分之一，以候選圓的圓心為圓心，以候選圓的半徑與半徑偏差值的二分之一的差值作為內(nèi)圓環(huán)的半徑，以候選圓的半徑與半徑偏差值的二分之一的和作為外圓環(huán)的半徑，建立圓環(huán)；?

步驟S52，累計(jì)所述圓環(huán)包含的邊緣點(diǎn)的個(gè)數(shù)，計(jì)算候選圓周長(zhǎng)與所述候選圓的完整度參數(shù)閾值的乘積，若所述累計(jì)圓環(huán)包含的邊緣點(diǎn)的個(gè)數(shù)總和大于或等于所述候選圓周長(zhǎng)與所述候選圓的完整度參數(shù)閾值的乘積，則確認(rèn)所述候選圓為真圓，否則，返回步驟3。?

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于柵格圖像劃分的圓檢測(cè)方法，其特征在于，還包括獲得真圓半徑的方法:?

將圖像邊緣信息檢測(cè)的采樣計(jì)數(shù)器置零，累計(jì)圓環(huán)內(nèi)的邊緣點(diǎn)到候選圓圓心的距離之和與所述步驟S51中所建立的圓環(huán)所包含的邊緣點(diǎn)個(gè)數(shù)總和的商即為真圓半徑。?

10.一種基于柵格圖像劃分的圓檢測(cè)裝置，包括：?

圖像邊緣點(diǎn)采集單元，用于提取圖像邊緣信息，獲取由邊緣點(diǎn)組成的邊緣點(diǎn)集；?

圖像柵格化單元，用于將圖像柵格化，并記錄柵格化信息；?

候選圓判斷單元，其包括點(diǎn)定位模塊和候選圓判斷模塊：所述點(diǎn)定位模塊，用于在柵格化的圖像中取三個(gè)分別處于不同直線上的邊緣點(diǎn)，并由三個(gè)邊緣點(diǎn)確定圓，由圓的對(duì)稱(chēng)性，基于三個(gè)邊緣點(diǎn)坐標(biāo)確定位于該圓上的第四?點(diǎn)；所述候選圓判斷模塊，用于根據(jù)第四點(diǎn)，判斷由三個(gè)邊緣點(diǎn)所確定的圓是否為候選圓；?

真圓檢測(cè)單元，用于根據(jù)候選圓檢測(cè)真圓。?