[發(fā)明專利]一種基于視覺的多層梁中外梁孔的識(shí)別與定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611070757.3
• 申請(qǐng)日: 2016-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN106778541B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅欣;郭曉陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬

1.一種基于視覺的多層梁中外梁孔的識(shí)別與定位方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：

(a)對(duì)已知標(biāo)準(zhǔn)圓孔拍照，在得到的圖像中測(cè)量該已知標(biāo)準(zhǔn)圓孔的半徑即像素尺寸，測(cè)量該已知標(biāo)準(zhǔn)圓孔實(shí)際半徑即實(shí)際尺寸，所述實(shí)際尺寸與所述像素尺寸之比記為轉(zhuǎn)換系數(shù)K；

(b)對(duì)待處理圓孔進(jìn)行拍照得到待處理圖像，在該待處理的圖像中截取圖像，對(duì)該截取圖像進(jìn)行亞像素細(xì)分后得到每個(gè)點(diǎn)的多個(gè)特征值，將其中的某些特征值與預(yù)設(shè)條件進(jìn)行比較，滿足該預(yù)設(shè)條件的點(diǎn)為邊緣點(diǎn)，該邊緣點(diǎn)其它特征值用于計(jì)算該邊緣點(diǎn)的亞像素精度級(jí)坐標(biāo)，由此，得到所有所述邊緣點(diǎn)的亞像素精度級(jí)坐標(biāo)，其中，所述截取圖像按照下列步驟進(jìn)行：

(b1)將所述已知標(biāo)準(zhǔn)圓孔按照不同半徑規(guī)格分類，每種不同半徑規(guī)格的所述標(biāo)準(zhǔn)圓孔選取多個(gè)，對(duì)選取出來的所述標(biāo)準(zhǔn)圓孔拍照并測(cè)量其所述像素尺寸，同一類半徑規(guī)格的所述標(biāo)準(zhǔn)圓孔的所述像素尺寸取平均值，以預(yù)設(shè)壓縮倍數(shù)D壓縮該平均值對(duì)應(yīng)的所述標(biāo)準(zhǔn)圓孔的圖像，并以壓縮后的圖像作為模板；

(b2)對(duì)所述待處理圖像按照所述預(yù)設(shè)壓縮倍數(shù)D壓縮得到壓縮圖像，所述壓縮圖像與所述模板中的點(diǎn)進(jìn)行匹配直到達(dá)到預(yù)設(shè)匹配值，由此得到最佳匹配點(diǎn)，記錄該點(diǎn)的在所述壓縮圖像中的坐標(biāo)，同時(shí)該匹配點(diǎn)所在的所述標(biāo)準(zhǔn)圓孔即最匹配標(biāo)準(zhǔn)圓孔，由此，得到待處理圓孔的半徑，即實(shí)現(xiàn)對(duì)待處理圓孔的識(shí)別；

(b3)將所述最佳匹配點(diǎn)的壓縮圖像中的坐標(biāo)乘以所述壓縮倍數(shù)D,得到在所述待處理圖像中該最佳匹配點(diǎn)的坐標(biāo)，然后在所述待處理圖像中以該最佳匹配點(diǎn)為中心，以大于所述最匹配標(biāo)準(zhǔn)圓孔面積截取圖像；

(c)用所述邊緣點(diǎn)的亞像素精度級(jí)坐標(biāo)擬合出待處理圓孔的亞像素精度級(jí)的圓心坐標(biāo)，該圓心坐標(biāo)乘以所述轉(zhuǎn)換系數(shù)K得到待處理圓孔的實(shí)際圓心坐標(biāo)，由此實(shí)現(xiàn)待處理圓孔的定位。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于視覺的多層梁中外梁孔的識(shí)別與定位方法，其特征在于，在步驟(b)中，在亞像素細(xì)分之前，對(duì)所述截取圖像進(jìn)行預(yù)處理，該預(yù)處理的方法包括中值濾波、自適應(yīng)閾值二值化、圖像增強(qiáng)。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于視覺的多層梁中外梁孔的識(shí)別與定位方法，其特征在于，在步驟(b)中，所述亞像素細(xì)分采用Zernike矩亞像素插值算法中的7*7模板。

4.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于視覺的多層梁中外梁孔的識(shí)別與定位方法，其特征在于，在步驟(b)中，所述某些特征值是指距離和灰度差參數(shù)。

5.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于視覺的多層梁中外梁孔的識(shí)別與定位方法，其特征在于，在步驟(b1)中，所述標(biāo)準(zhǔn)圓孔拍照后，對(duì)拍照得到的照片進(jìn)行處理，該處理包括濾波、增強(qiáng)、二值化，同時(shí)，所述像素尺寸取平均值后，以該平均值重新生成所述標(biāo)準(zhǔn)圓孔的二值化圖像后再以預(yù)設(shè)壓縮倍數(shù)壓縮。

6.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種基于視覺的多層梁中外梁孔的識(shí)別與定位方法，其特征在于，在步驟(b2)中，所述匹配是對(duì)所述壓縮圖像與所述模板中的點(diǎn)的灰度進(jìn)行匹配。

7.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種基于視覺的多層梁中外梁孔的識(shí)別與定位方法，其特征在于，在步驟(c)中，所述擬合采用最小二乘法擬合。