[發明專利]視覺系統中對彩色圖像中色彩候選姿態評分的系統和方法

在審

• 申請號: 201810111897.3
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108447081A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: J·戴維斯;D·J·邁克爾
• 申請（專利權）人: 康耐視公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/90
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

本發明提供了一種通過使用與邊緣對齊候選姿態相關的受訓色彩、灰度和/或距離(高度)信息(“色彩/灰度/距離”)在視覺系統的幾何模板匹配工具中對候選姿態進行評分的系統和方法。受訓模板包括測試點集中相關的色彩/灰度/距離信息。在運行時獲取或者提供色彩、灰度和/或距離圖像。運行時姿態具有與受訓模板相關的色彩/灰度/距離圖像的坐標空間，其中所述運行時姿態由對齊工具生成。色彩/灰度/距離測試點被映射到圖像的坐標空間上。然后在各個映射的測試點上確定匹配。基于所述測試點確定分數。所述分數連同運行時間中的對齊結果一起使用以從(例如)獲取的運行時目標圖像中接受或者退回候選姿態。

技術領域

本發明涉及成像現場中的對象對齊和檢查的機器視覺系統及相關方法。

背景技術

機器視覺系統，本文中又名“視覺系統”，用于在生產環境中執行各種任務。一般說來，視覺系統由一個或者多個帶有圖像傳感器的攝像機組成，所述攝像機獲取現場的灰度或者彩色圖像，而所述現場又含有生產對象。分析所述對象的圖像以向用戶及相關生產過程提供數據/信息。通常通過一個或者多個視覺系統處理器中的視覺系統對由圖像所產生的數據進行分析和處理，而所述視覺系統處理器可以是特定用途的，又或者是通用計算機(例如PC，筆記本電腦，平板電腦或者智能電話)中的一個或多個軟件應用程序的一部分。

常規視覺系統任務包括對齊和檢查。在對齊任務中，視覺系統工具，例如眾所周知的、可通過商業途徑從Cognex Corporation of Natick，MA獲取的系統，比較現場圖像中的特征以訓練模板(使用實際的或者合成的模型)，并確定成像現場中模板的存在/缺席及姿態。此信息能在后續的檢查(或其它)操作中使用，以搜索缺陷和/或執行其它操作，例如部件退回。

對于視覺系統來說，將某些成像的特征與受訓模板匹配是非常具有挑戰性的。這由缺乏高對比度的邊緣(大部分模板匹配工具以此作為基礎做出匹配決定)所導致。雜波的存在，即獨立于期望的邊緣的對比特征的存在，可用于協助做出匹配決定，正如申請號為14/580,153，名為SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING CLUTTER IN AN ACQUIRED IMAGE(確定獲取的圖像中雜波的系統和方法)，Jason Davis等人于2014年12月24號提交的美國專利申請所描述的那樣，所述專利申請的公開文件通過引用全文并入作為有益的背景信息。此系統和方法操作時識別運行時基于灰度的雜波，特別是，其可確定雜波分數，而所述雜波分數使得關于受訓模板的候選姿態的匹配成為可能。所述受訓模板具有表現受訓模板中空集(emptiness)水平的雜波測試點集。具有關于受訓模板的圖像坐標空間的運行時姿態得以建立。所述雜波測試點然后被映射到所述圖像的坐標空間上，然后所述空集水平在映射的雜波測試點上得以確定。基于空集水平，獲取圖像(至少一部分)中的雜波大小也得以確定。

在機器視覺的許多應用中，對含有不同于邊緣的清晰的圖像信息，如顏色、灰度等級和/或高度(距離信息)。與雜波估算值在高梯度區域中穩定性較差相類似，色彩、灰度和/或距離(高度)典型地在目標邊緣-高梯度區域-中較為不穩定，而這些高梯度區域，典型地在傳統幾何模板匹配過程和/或算法中作為特征得到使用。

發明內容